LiFSI: Un aditiv avansat de sare de litiu pentru electroliți LiPF6
LIFSILIFSI este un electrolit lichid ionic utilizat în mod obișnuit ca parte a soluției de electrolit din bateriile cu litiu. LIFSI are avantajele unei separări ridicate, stabilității ridicate, conductivității ridicate și volatilității reduse, ceea ce poate îmbunătăți durata de viață și performanța de siguranță a bateriilor cu litiu.
Principalele caracteristici și avantaje:
Comparativ cu LiPF6 tradițional, LiFSI are următoarele avantaje semnificative:
Conductivitate extrem de ridicată: Conductivitatea sa ionică este mai mare decât cea a LiPF6, ceea ce înseamnă că bateria are o rezistență internă mai mică și poate suporta o încărcare mai rapidă și curenți de descărcare mai mari.
Stabilitate termică excelentă: LiFSI are o temperatură de descompunere termică mult mai mare decât LiPF6, ceea ce îmbunătățește considerabil siguranța bateriei în medii cu temperaturi ridicate și reduce riscul de descompunere a electroliților, producere de gaze și chiar ardere și explozie cauzate de temperaturile ridicate.
Stabilitate electrochimică excelentă: capabilă să mențină stabilitatea la tensiuni mai mari, ceea ce este crucial pentru următoarea generație de materiale pentru electrozi pozitivi de înaltă tensiune (cum ar fi materialele ternare cu conținut ridicat de nichel și cele pe bază de litiu și mangan) și poate îmbunătăți densitatea energiei și durata de viață a bateriilor.
Compatibilitate bună cu materialele electrozilor: poate forma o mască facială de interfață cu electrolit solid (film SEI) mai stabilă și mai densă pe suprafața anodului de grafit, ceea ce contribuie la îmbunătățirea primului randament și a performanței pe termen lung a bateriei.
Aplicații principale:
Datorită performanțelor sale excelente, LiFSI a fost inițial utilizat în principal în domenii de înaltă performanță, dar acum este popularizat treptat în mai multe scenarii:
Baterii litiu-ion cu densitate energetică mare:bateriile utilizate în vehiculele electrice (EV) și vehiculele electrice hibride plug-in (PHEV).
Baterie de mare putere:un dispozitiv care necesită încărcare rapidă.
Baterie cu gamă largă de temperaturi:În special pentru bateriile care necesită siguranță ridicată și durată lungă de viață în medii cu temperaturi ridicate.
Baterii pentru produse digitale de înaltă calitate, cum ar fi laptopuri ultra-subțiri, drone etc.
De obicei, nu înlocuiește complet LiPF6, ci este amestecat cu LiPF6 ca aditiv (aproximativ 0,5% -15%) pentru a îmbunătăți semnificativ performanța generală a electrolitului. În unele aplicații de înaltă performanță, LiFSI pur este folosit și ca sare principală.
Proprietăți: LIFSI este un lichid ionic caracterizat prin ionizare ridicată, stabilitate ridicată, conductivitate ridicată și volatilitate scăzută. Este un lichid incolor până la galben deschis la temperatura camerei, solubil în solvenți organici precum eter, acetonă și acetonitril. Are o solubilitate excelentă în sare de litiu și proprietăți de transport ionic.
Utilizare:LIFSI este utilizat în mod obișnuit ca parte a soluției electrolitice pentru bateriile litiu-ion. LIFSI poate îmbunătăți durata de viață, performanța energetică și performanța de siguranță a bateriilor litiu și este potrivit pentru bateriile litiu-ion cu densitate mare de energie și densitate mare de putere.
Metoda de preparare:Metoda de preparare a LIFSI utilizează de obicei metode de sinteză chimică, inclusiv reacția dintre dianhidrida acidului fenil difluorosulfonic și materialele elementare imină-litiu. În timpul procesului de preparare, este necesar să se controleze condițiile de reacție pentru a obține produse de înaltă puritate.
Siguranţă:LIFSI este o substanță chimică și trebuie luate măsuri de precauție pentru a evita contactul cu pielea și ochii în timpul utilizării, precum și pentru a evita inhalarea vaporilor săi. Trebuie luate măsuri de siguranță adecvate în timpul manipulării și depozitării, cum ar fi purtarea mănușilor de protecție, a ochelarilor de protecție și a instalațiilor de ventilație. În plus, trebuie respectate procedurile operaționale de siguranță relevante, cum ar fi etichetarea corectă a recipientelor și evitarea operațiunilor de amestecare, pentru a asigura utilizarea în siguranță a substanței chimice.
