Lithium difluorophosphate vs sodium difluorophosphate bilang Li-ion electrolyte additives
| Jerry Huang
Ang Lithium difluorophosphate (LiDFP, LFO) ay lubos na nakakatulong bilang isang electrolyte additive upang mapahusay ang pagganap ng cycle ng buhay ng baterya ng li-ion at pagpapanatili ng kapasidad sa paglabas sa mataas na temperatura, pati na rin ang pagbabawas ng self-discharge. Habang ang sodium difluorophosphate ay may katulad na pagganap sa cell ng baterya ng NMC532? Tingnan natin ang isang papel na inilathala sa Journal of The Electrochemical Society noong 2020.
Konklusyon: Tatlong bagong difluorophosphate salt electrolyte additives ay na-synthesize at nasuri sa NMC532/graphite pouch cells. Ang ammonium difluorophosphate (AFO) ay madaling inihanda sa pamamagitan ng solid-state, benchtop na reaksyon ng ammonium fluoride at phosphorus pentoxide na nangangailangan lamang ng banayad na pag-init upang magsimula. Ang pinakamahusay na ani ng sodium difluorophosphate (NaFO) sa kasalukuyang pag-aaral ay nakuha sa pamamagitan ng pagtugon sa difluorophosphoric acid at sodium carbonate sa 1,2-diemethoxyethane sa 3 Å molecular sieves, isang napakalakas na drying agent. Ang Tetramethylammonium difluorophosphate (MAFO) ay inihanda mula sa NaFO sa pamamagitan ng cation-exchange na may tetramethylammonium chloride.
Ang NaFO ay iniulat na isang napakahusay na electrolyte additive, na may katulad na pagganap sa NMC532/gr cells bilang ang mas kilalang lithium difluorophosphate (LFO) additive, bawat isa ay nagpapakita ng ~90% discharge capacity retention pagkatapos ng higit sa 1,500 cycle sa 40 °C. Ang pangmatagalang katatagan sa panahon ng pagbibisikleta sa pagitan ng 3.0–4.3 V ay maihahambing sa, ngunit gayunpaman ay mas mababa kaysa sa 2%VC 1%DTD benchmark na mga cell na iniulat ni Harlow et al., na mayroong ∼94% na pagpapanatili ng kapasidad pagkatapos ng 1,500 na cycle. Ang kapaki-pakinabang na katangian ng parehong mga additives ay maiugnay sa difluorophosphate anion. Sa kaibahan, ang AFO at MAFO ay napag-alamang mahihirap na electrolyte additives. Iminungkahi na ito ay dahil sa pagbuo ng lithium nitride para sa dating. Hindi alam kung bakit may negatibong epekto ang mga tetramethylammonium cations sa katatagan ng cell.
Mga sanggunian:
- Synthesis at Pagsusuri ng Difluorophosphate Salt Electrolyte Additives para sa Lithium-Ion Batteries, Journal of The Electrochemical Society, 2020 167 100538, David S. Hall, Toren Hynes, Connor P. Aiken at JR Dahn