LiFSI กับ LiPF6 ในอิเล็กโทรไลต์แบตเตอรี่ Li-ion
| Jerry Huang
LiFSI จะมาแทนที่ LiPF6 ในอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือไม่ การใช้เกลือลิเธียมบิส (ฟลูออโรซัลโฟนิล) อิไมด์ (LiFSI) ใหม่แทนลิเธียมเฮกซาฟลูออโรฟอสเฟต (LiPF6) เป็นอิเล็กโทรไลต์ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่มีขั้วบวกซิลิคอนตามรายงานที่ตีพิมพ์ใน วารสาร American Chemical Society โดยนักวิจัย ในยุโรป.
ลิเธียมบิส (ฟลูออโรซัลโฟนิล) อิไมด์ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า LiFSI มีสูตรโมเลกุล F2LiNO4S2 และหมายเลข CAS 171611-11-3 LiFSI มีลักษณะเป็นผงสีขาว โดยมีน้ำหนักโมเลกุล 187.07 และมีจุดหลอมเหลวระหว่าง 124-128°C (255-262.4°F)
เมื่อเปรียบเทียบกับ LiPF6 แล้ว LiFSI ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มเสถียรภาพทางความร้อนในเทคโนโลยีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเท่านั้น แต่ยังให้ประสิทธิภาพที่ดีขึ้นในแง่ของการนำไฟฟ้า อายุการใช้งานของวงจร และการต้านทานอุณหภูมิต่ำ อย่างไรก็ตาม LiFSI อาจมีผลการกัดกร่อนต่ออลูมิเนียมฟอยล์ บทความทางวิชาการบางฉบับแสดงให้เห็นว่าการกัดกร่อนของอลูมิเนียมฟอยล์ส่วนใหญ่มาจาก FSI-ions ใน LiFSI แต่ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยสารเติมแต่ง เช่น สารเติมแต่งอลูมิเนียมฟอยล์ที่มีฟลูออรีน
แนวโน้มนี้ค่อนข้างแน่ใจว่า LiFSI กำลังกลายเป็นหนึ่งในเกลือลิเธียมกระแสหลักสำหรับอิเล็กโทรไลต์รุ่นต่อไป ปัจจุบัน แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคและแบตเตอรี่ LFP ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องและทำซ้ำรุ่นแล้วรุ่นเล่าซึ่งมีความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับความหนาแน่นของพลังงาน ประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิสูงและต่ำ อายุการใช้งานของวงจร และประสิทธิภาพการชาร์จและการปล่อยประจุ
เนื่องจากปัญหาทางเทคนิคสูงในการผลิตจำนวนมากและต้นทุนสูง LiFSI จึงไม่ได้ถูกนำมาใช้โดยตรงเป็นเกลือลิเธียมตัวถูกละลาย แต่เป็นสารเติมแต่งที่ผสมกับลิเธียมเฮกซาฟลูออโรฟอสเฟต (LiPF6) เพื่อใช้ในอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกำลังไฟโดยเฉพาะ ตัวอย่างเช่น LG Chem ใช้ LiFSI เป็นสารเติมแต่งในอิเล็กโทรไลต์มาระยะหนึ่งแล้ว เมื่อเทคโนโลยีดีขึ้น LiFSI จะถูกเติมลงในอิเล็กโทรไลต์มากขึ้นเรื่อยๆ เชื่อว่าต้นทุนของ LiFSI จะลดลงอีกด้วยการขยายขนาดการผลิตจำนวนมาก และเมื่อเวลาผ่านไป LiFSI มีศักยภาพที่จะแทนที่ LiPF6 ให้เป็นเกลือลิเธียมหลักสำหรับอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
แหล่งที่มา: