LiFSI lwn. LiPF6 dalam Elektrolit Bateri Li-ion
| Jerry Huang
Adakah LiFSI akan menggantikan LiPF6 dalam elektrolit bateri Li-ion? Menggunakan garam litium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) baharu dan bukannya litium heksafluorofosfat (LiPF6) sebagai elektrolit meningkatkan prestasi bateri Li-ion dengan anod silikon, menurut satu kertas kerja yang diterbitkan dalam Journal of American Chemical Society oleh penyelidik di Eropah.
Litium bis(fluorosulfonyl)imida, biasanya dirujuk sebagai LiFSI, mempunyai formula molekul F2LiNO4S2 dan nombor CAS 171611-11-3. LiFSI kelihatan seperti serbuk putih, dengan berat molekul 187.07, dan takat lebur antara 124-128°C (255-262.4°F).
Berbanding dengan LiPF6, LiFSI bukan sahaja meningkatkan kestabilan terma dalam teknologi bateri li-ion, tetapi juga memberikan prestasi yang lebih baik dari segi kekonduksian elektrik, hayat kitaran dan rintangan suhu rendah. Walau bagaimanapun, LiFSI mungkin mempunyai kesan menghakis tertentu pada kerajang aluminium. Beberapa kertas akademik menunjukkan bahawa kakisan kerajang aluminium terutamanya berasal dari ion-FSI dalam LiFSI, tetapi masalah ini boleh diselesaikan dengan bahan tambahan seperti aditif aluminium foil pasif yang mengandungi fluorin.
Trend ini agak pasti bahawa LiFSI menjadi salah satu garam litium arus perdana untuk elektrolit generasi akan datang. Pada masa ini, bateri litium terner dan bateri LFP sentiasa dipertingkatkan dan diulang generasi demi generasi yang mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk ketumpatan tenaga, prestasi suhu tinggi dan rendah, hayat kitaran dan prestasi kadar pengecasan dan nyahcas.
Disebabkan oleh kesukaran teknikal yang tinggi dalam pengeluaran besar-besaran dan kos yang tinggi, LiFSI tidak digunakan secara langsung sebagai garam litium terlarut, tetapi sebagai bahan tambahan yang dicampur dengan litium heksafluorofosfat (LiPF6) untuk digunakan dalam elektrolit bateri li-ion kuasa terutamanya. Sebagai contoh, LG Chem telah menggunakan LiFSI sebagai bahan tambahan dalam elektrolit mereka untuk beberapa lama. Apabila teknologi bertambah baik, semakin banyak LiFSI akan ditambah kepada elektrolit. Adalah dipercayai bahawa kos LiFSI akan diturunkan lagi dengan peningkatan pengeluaran besar-besaran. Dan apabila masa berlalu, LiFSI berpotensi untuk menggantikan LiPF6 sebagai garam litium utama untuk elektrolit bateri li-ion kuasa.
Sumber: