LiFSI vs LiPF6 i Li-ion batterielektrolyter
| Jerry Huang
Kommer LiFSI att ersätta LiPF6 i Li-ion batterielektrolyter? Att använda det nya saltet litiumbis(fluorsulfonyl)imid (LiFSI) snarare än litiumhexafluorfosfat (LiPF6) som en elektrolyt förbättrar prestandan hos Li-ion-batterier med kiselanoder, enligt en artikel publicerad i Journal of the American Chemical Society av forskare i Europa.
Litiumbis(fluorsulfonyl)imid, vanligen kallad LiFSI, har molekylformeln F2LiNO4S2 och CAS-nummer 171611-11-3. LiFSI verkar vara vitt pulver, med en molekylvikt på 187,07 och en smältpunkt mellan 124-128°C (255-262,4°F).
Jämfört med LiPF6 förbättrar LiFSI inte bara termisk stabilitet i litiumjonbatteriteknologi, utan ger också bättre prestanda när det gäller elektrisk ledningsförmåga, livslängd och lågtemperaturmotstånd. LiFSI kan dock ha vissa korrosiva effekter på aluminiumfolie. Vissa akademiska artiklar visar att korrosionen av aluminiumfolie huvudsakligen kommer från FSI-joner i LiFSI, men detta problem kan lösas med tillsatser som fluorhaltiga passiveringsaluminiumfolietillsatser.
Trenden är ganska säker att LiFSI håller på att bli ett av de vanliga litiumsalterna för nästa generations elektrolyter. För närvarande förbättras ternära litiumbatterier och LFP-batterier ständigt och upprepas generation efter generation som har högre krav på energitäthet, prestanda vid höga och låga temperaturer, cykellivslängd och prestanda för laddning och urladdning.
På grund av höga tekniska svårigheter i massproduktion och höga kostnader, har LiFSI inte använts direkt som ett löst litiumsalt, utan som en tillsats blandad med litiumhexafluorfosfat (LiPF6) för användning i elektrolyterna i kraft-li-jonbatterier. Till exempel har LG Chem använt LiFSI som tillsats i sina elektrolyter under ganska lång tid. Allt eftersom tekniken förbättras kommer mer och mer LiFSI att läggas till elektrolyter. Man tror att kostnaden för LiFSI kommer att sänkas ytterligare med uppskalningen av massproduktionen. Och allt eftersom tiden går har LiFSI potentialen att ersätta LiPF6 som det huvudsakliga litiumsaltet för el-litiumbatterielektrolyter.
Källor: