Li-ion Pil Elektrolitlerinde LiFSI ve LiPF6
| Jerry Huang
LiFSI, Li-ion akü elektrolitlerinde LiPF6'nın yerini alacak mı? Araştırmacılar tarafından Journal of the American Chemical Society'de yayınlanan bir makaleye göre, elektrolit olarak lityum heksaflorofosfat (LiPF6) yerine yeni tuz lityum bis(florosülfonil)imid (LiFSI) kullanılması, silikon anotlu Li-ion pillerin performansını artırıyor. Avrupa'da.
Yaygın olarak LiFSI olarak adlandırılan lityum bis(florosülfonil)imid, F2LiNO4S2 moleküler formülüne ve CAS numarası 171611-11-3'e sahiptir. LiFSI, 187,07 moleküler ağırlığa ve 124-128°C (255-262,4°F) arasında erime noktasına sahip beyaz bir toz gibi görünmektedir.
LiPF6 ile karşılaştırıldığında LiFSI, yalnızca li-ion pil teknolojisinde termal kararlılığı arttırmakla kalmaz, aynı zamanda elektriksel iletkenlik, çevrim ömrü ve düşük sıcaklık direnci açısından daha iyi performans sağlar. Ancak LiFSI'nin alüminyum folyo üzerinde belirli aşındırıcı etkileri olabilir. Bazı akademik makaleler, alüminyum folyonun korozyonunun esas olarak LiFSI'deki FSI iyonlarından kaynaklandığını göstermektedir, ancak bu sorun, flor içeren pasivasyon alüminyum folyo katkı maddeleri gibi katkı maddeleri ile çözülebilir.
LiFSI'nin yeni nesil elektrolitler için ana akım lityum tuzlarından biri haline geldiği yönündeki eğilim oldukça kesindir. Şu anda, enerji yoğunluğu, yüksek ve düşük sıcaklık performansları, çevrim ömrü ve şarj ve deşarj oranı performansları açısından daha yüksek gereksinimlere sahip olan üçlü lityum piller ve LFP piller sürekli olarak geliştirilmekte ve nesilden nesile yenilenmektedir.
Seri üretimdeki yüksek teknik zorluk ve yüksek maliyet nedeniyle, LiFSI doğrudan çözünmüş lityum tuzu olarak kullanılmamış, ancak özellikle güçlü li-ion pillerin elektrolitlerinde kullanılmak üzere lityum hekzaflorofosfat (LiPF6) ile karıştırılmış bir katkı maddesi olarak kullanılmıştır. Örneğin LG Chem, uzun süredir LiFSI'yi elektrolitlerinde katkı maddesi olarak kullanıyor. Teknoloji geliştikçe elektrolitlere giderek daha fazla LiFSI eklenecek. Seri üretimin artmasıyla LiFSI'nin maliyetinin daha da düşeceğine inanılıyor. Ve zaman geçtikçe LiFSI, güç li-ion akü elektrolitleri için ana lityum tuzu olarak LiPF6'nın yerini alma potansiyeline sahiptir.
Kaynaklar: