LiFSI vs. LiPF6 sa Li-ion Battery Electrolytes
| Jerry Huang
Papalitan ba ng LiFSI ang LiPF6 sa mga electrolyte ng baterya ng Li-ion? Ang paggamit ng bagong asin lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) sa halip na lithium hexafluorophosphate (LiPF6) bilang isang electrolyte ay nagpapabuti sa pagganap ng mga Li-ion na baterya na may silicon anodes, ayon sa isang papel na inilathala sa Journal of the American Chemical Society ng mga mananaliksik sa Europa.
Ang Lithium bis(fluorosulfonyl)imide, na karaniwang tinutukoy bilang LiFSI, ay may molecular formula na F2LiNO4S2 at CAS number 171611-11-3. Lumilitaw na puting pulbos ang LiFSI, na may molecular weight na 187.07, at isang melting point sa pagitan ng 124-128°C (255-262.4°F).
Kung ikukumpara sa LiPF6, ang LiFSI ay hindi lamang nagpapahusay ng thermal stability sa li-ion na teknolohiya ng baterya, ngunit nagbibigay din ng mas mahusay na pagganap sa mga tuntunin ng electrical conductivity, cycle life, at low-temperature resistance. Gayunpaman, ang LiFSI ay maaaring magkaroon ng ilang mga nakakapinsalang epekto sa aluminum foil. Ang ilang mga akademikong papel ay nagpapakita na ang kaagnasan ng aluminum foil ay pangunahing nagmumula sa FSI-ions sa LiFSI, ngunit ang problemang ito ay maaaring malutas sa pamamagitan ng mga additives tulad ng fluorine-containing passivation aluminum foil additives.
Ang trend ay tiyak na ang LiFSI ay nagiging isa sa mga pangunahing lithium salt para sa susunod na henerasyon ng mga electrolyte. Sa kasalukuyan, ang mga ternary lithium na baterya at mga LFP na baterya ay patuloy na pinapabuti at inuulit ang henerasyon pagkatapos ng henerasyon na may mas mataas na mga kinakailangan para sa density ng enerhiya, mataas at mababang temperatura na performance, cycle life, at performance ng charge at discharge rate.
Dahil sa mataas na teknikal na kahirapan sa mass production at mataas na gastos, ang LiFSI ay hindi direktang ginamit bilang solute lithium salt, ngunit bilang isang additive na hinaluan ng lithium hexafluorophosphate (LiPF6) para gamitin sa mga electrolyte ng mga power li-ion na baterya lalo na. Halimbawa, medyo matagal nang ginagamit ng LG Chem ang LiFSI bilang additive sa kanilang mga electrolyte. Habang umuunlad ang teknolohiya, parami nang parami ang LiFSI na idaragdag sa mga electrolyte. Ito ay pinaniniwalaan na ang halaga ng LiFSI ay mas mababawasan sa pagtaas ng mass production. At habang lumilipas ang panahon, may potensyal ang LiFSI na palitan ang LiPF6 bilang pangunahing lithium salt para sa mga electrolyte ng baterya ng power li-ion.
Mga Pinagmulan: