LiFSI so với LiPF6 trong chất điện giải pin Li-ion
| Jerry Huang
LiFSI sẽ thay thế LiPF6 trong chất điện phân pin Li-ion? Sử dụng muối lithium bis (fluorosulfonyl) imide mới (LiFSI) thay vì lithium hexafluorophosphate (LiPF6) làm chất điện phân sẽ cải thiện hiệu suất của pin Li-ion với cực dương silicon, theo một bài báo đăng trên Tạp chí Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ của các nhà nghiên cứu ở châu Âu.
Lithium bis (fluorosulfonyl) imide, thường được gọi là LiFSI, có công thức phân tử F2LiNO4S2 và số CAS 171611-11-3. LiFSI dường như là bột màu trắng, có trọng lượng phân tử là 187,07 và điểm nóng chảy trong khoảng 124-128 ° C (255-262,4 ° F).
So với LiPF6, LiFSI không chỉ tăng cường độ ổn định nhiệt trong công nghệ pin li-ion mà còn cho hiệu suất tốt hơn về độ dẫn điện, vòng đời và nhiệt độ thấp. Tuy nhiên, LiFSI có thể có tác dụng ăn mòn nhất định đối với lá nhôm. Một số tài liệu học thuật cho thấy sự ăn mòn của lá nhôm chủ yếu đến từ các ion FSI trong LiFSI, nhưng vấn đề này có thể được giải quyết bằng các chất phụ gia như phụ gia lá nhôm thụ động có chứa flo.
Có xu hướng khá chắc chắn rằng LiFSI đang trở thành một trong những muối lithium chính cho các chất điện giải thế hệ tiếp theo. Hiện tại, pin lithium bậc ba và pin LFP liên tục được cải tiến và lặp đi lặp lại thế hệ này qua thế hệ khác có yêu cầu cao hơn về mật độ năng lượng, hiệu suất nhiệt độ cao và thấp, vòng đời cũng như hiệu suất tốc độ sạc và xả.
Do khó khăn kỹ thuật cao trong sản xuất hàng loạt và chi phí cao, LiFSI đã không được sử dụng trực tiếp như một muối lithium hòa tan, mà là một chất phụ gia được trộn với lithium hexafluorophosphate (LiPF6) để sử dụng trong chất điện phân của pin li-ion. Ví dụ, LG Chem đã sử dụng LiFSI như một chất phụ gia trong chất điện phân của họ trong một thời gian khá dài. Khi công nghệ được cải thiện, ngày càng nhiều LiFSI sẽ được thêm vào chất điện giải. Người ta tin rằng chi phí của LiFSI sẽ được hạ thấp hơn nữa khi mở rộng quy mô sản xuất hàng loạt. Và khi thời gian trôi qua, LiFSI có tiềm năng thay thế LiPF6 làm muối lithium chính cho các chất điện phân pin li-ion.
Nguồn: