LiFSI против LiPF6 в электролитах литий-ионных батарей
| Jerry Huang
Заменит ли LiFSI LiPF6 в электролитах литий-ионных батарей? Использование новой соли бис(фторсульфонил)имида лития (LiFSI) вместо гексафторфосфата лития (LiPF6) в качестве электролита улучшает характеристики литий-ионных батарей с кремниевыми анодами, согласно статье, опубликованной в журнале Американского химического общества исследователями из Европы.
Бис(фторсульфонил)имид лития, обычно обозначаемый как LiFSI, имеет молекулярную формулу F2LiNO4S2 и номер CAS 171611-11-3. LiFSI представляет собой белый порошок с молекулярной массой 187,07 и температурой плавления 124-128°C (255-262,4°F).
По сравнению с LiPF6, LiFSI не только повышает термическую стабильность в литий-ионных батареях, но и обеспечивает лучшие характеристики с точки зрения электропроводности, срока службы и устойчивости к низким температурам. Однако LiFSI может оказывать определенное коррозионное воздействие на алюминиевую фольгу. В некоторых научных работах показано, что коррозия алюминиевой фольги в основном вызвана ионами FSI в LiFSI, но эту проблему можно решить с помощью добавок, таких как фторсодержащие пассивирующие добавки для алюминиевой фольги.
Тенденция совершенно очевидна: LiFSI становится одной из основных литиевых солей для электролитов следующего поколения. В настоящее время тройные литиевые батареи и батареи LFP постоянно совершенствуются и переиздаются из поколения в поколение, предъявляя более высокие требования к плотности энергии, характеристикам при высоких и низких температурах, сроку службы, а также скорости заряда и разряда.
Из-за высокой технической сложности массового производства и высокой стоимости LiFSI не используется напрямую в качестве растворенной литиевой соли, а применяется в качестве добавки, смешанной с гексафторфосфатом лития (LiPF6), в частности, в электролитах литий-ионных аккумуляторов. Например, компания LG Chem уже довольно давно использует LiFSI в качестве добавки в своих электролитах. По мере совершенствования технологий, количество добавляемого LiFSI в электролиты будет расти. Считается, что стоимость LiFSI будет еще больше снижаться с увеличением масштабов массового производства. И со временем LiFSI имеет потенциал заменить LiPF6 в качестве основной литиевой соли для электролитов литий-ионных аккумуляторов.
Источники: