LiFSI kontra LiPF6 w elektrolitach akumulatorów litowo-jonowych
| Jerry Huang
Czy LiFSI zastąpi LiPF6 w elektrolitach akumulatorów litowo-jonowych? Zastosowanie nowej soli bis(fluorosulfonylo)imidu litu (LiFSI) zamiast heksafluorofosforanu litu (LiPF6) jako elektrolitu poprawia wydajność akumulatorów litowo-jonowych z anodami krzemowymi, zgodnie z artykułem opublikowanym w Journal of the American Chemical Society przez naukowców w Europie.
Bis(fluorosulfonylo)imid litu, powszechnie określany jako LiFSI, ma wzór cząsteczkowy F2LiNO4S2 i numer CAS 171611-11-3. LiFSI wydaje się być białym proszkiem o masie cząsteczkowej 187,07 i temperaturze topnienia 124-128°C (255-262,4°F).
W porównaniu z LiPF6, LiFSI nie tylko poprawia stabilność termiczną w technologii akumulatorów litowo-jonowych, ale także zapewnia lepszą wydajność pod względem przewodności elektrycznej, żywotności i niskiej temperatury. Jednak LiFSI może mieć pewne działanie korozyjne na folię aluminiową. Niektóre prace naukowe pokazują, że korozja folii aluminiowej pochodzi głównie z jonów FSI w LiFSI, ale problem ten można rozwiązać za pomocą dodatków, takich jak dodatki do pasywacji folii aluminiowej zawierające fluor.
Tendencja jest całkiem pewna, że LiFSI staje się jedną z głównych soli litowych dla elektrolitów nowej generacji. Obecnie trójskładnikowe baterie litowe i baterie LFP są stale ulepszane i powtarzane generowanie po generacji, które mają wyższe wymagania dotyczące gęstości energii, wydajności w wysokich i niskich temperaturach, cyklu życia oraz wydajności ładowania i rozładowania.
Ze względu na duże trudności techniczne w masowej produkcji i wysokie koszty, LiFSI nie był bezpośrednio stosowany jako rozpuszczona sól litu, ale jako dodatek zmieszany z heksafluorofosforanem litu (LiPF6) do stosowania w szczególności w elektrolitach akumulatorów litowo-jonowych. Na przykład firma LG Chem od dłuższego czasu stosuje LiFSI jako dodatek do swoich elektrolitów. Wraz z rozwojem technologii do elektrolitów będzie dodawane coraz więcej LiFSI. Uważa się, że koszt LiFSI ulegnie dalszemu obniżeniu wraz ze wzrostem produkcji masowej. W miarę upływu czasu LiFSI może zastąpić LiPF6 jako główna sól litowa do zasilania elektrolitów akumulatorów litowo-jonowych.
Źródła: