LiFSI: een geavanceerd lithiumzoutadditief voor LiPF6-elektrolyten
LIFSIIs een ionische vloeibare elektrolyt die vaak wordt gebruikt als onderdeel van de elektrolytoplossing in lithiumbatterijen. LIFSI biedt de voordelen van een hoge scheiding, hoge stabiliteit, hoge geleidbaarheid en lage vluchtigheid, wat de levensduur en veiligheidsprestaties van lithiumbatterijen kan verbeteren.
Belangrijkste kenmerken en voordelen:
Vergeleken met de traditionele LiPF6 heeft LiFSI de volgende belangrijke voordelen:
Extreem hoge geleidbaarheid: De ionische geleidbaarheid is hoger dan bij LiPF6, wat betekent dat de batterij een lagere interne weerstand heeft en sneller kan opladen en grotere ontlaadstromen kan ondersteunen.
Uitstekende thermische stabiliteit: LiFSI heeft een veel hogere thermische ontledingstemperatuur dan LiPF6. Hierdoor wordt de veiligheid van de batterij in omgevingen met hoge temperaturen aanzienlijk verbeterd en wordt het risico op elektrolytontleding, gasvorming en zelfs verbranding en explosie als gevolg van hoge temperaturen verminderd.
Uitstekende elektrochemische stabiliteit: kan de stabiliteit behouden bij hogere spanningen, wat cruciaal is voor de volgende generatie positieve elektrodematerialen met hoge spanning (zoals ternaire materialen met een hoog nikkelgehalte en materialen op basis van lithiumrijk mangaan). Ook kunnen deze materialen de energiedichtheid en de levensduur van batterijen verbeteren.
Goede compatibiliteit met elektrodematerialen: het kan een stabieler en dichter vast elektrolytinterface-gezichtsmasker (SEI-film) vormen op het oppervlak van de grafiet-anode, wat bevorderlijk is voor de verbetering van de eerste efficiëntie en de prestaties van de batterij op de lange termijn.
Belangrijkste toepassingen:
Vanwege de uitstekende prestaties werd LiFSI aanvankelijk vooral gebruikt in geavanceerde sectoren, maar inmiddels wordt het geleidelijk aan in meer scenario's gebruikt:
Lithium-ionbatterijen met hoge energiedichtheid:energieaccu's die worden gebruikt in elektrische voertuigen (EV's) en plug-in hybride elektrische voertuigen (PHEV's).
Krachtige batterij:een apparaat dat snel opgeladen moet worden.
Batterij met breed temperatuurbereik:Speciaal voor batterijen die een hoge mate van veiligheid en een lange levensduur in omgevingen met hoge temperaturen vereisen.
Batterijen voor hoogwaardige digitale producten, zoals ultradunne laptops, drones, etc.
Meestal vervangt het LiPF6 niet volledig, maar wordt het als additief (ongeveer 0,5% - 15%) aan LiPF6 toegevoegd om de algehele prestaties van de elektrolyt aanzienlijk te verbeteren. In sommige high-end toepassingen wordt zuiver LiFSI ook als hoofdzout gebruikt.
Eigenschappen: LIFSI is een ionische vloeistof die wordt gekenmerkt door een hoge ionisatie, hoge stabiliteit, hoge geleidbaarheid en lage vluchtigheid. Het is een kleurloze tot lichtgele vloeistof bij kamertemperatuur, oplosbaar in organische oplosmiddelen zoals ether, aceton en acetonitril. Het heeft uitstekende lithiumzoutoplosbaarheid en ionentransporteigenschappen.
Gebruik:LIFSI wordt vaak gebruikt als onderdeel van de elektrolytoplossing voor lithium-ionbatterijen. LIFSI kan de levensduur, het vermogen en de veiligheidsprestaties van lithium-ionbatterijen verbeteren en is geschikt voor lithium-ionbatterijen met een hoge energiedichtheid en vermogensdichtheid.
Bereidingswijze:De bereidingsmethode voor LIFSI maakt doorgaans gebruik van chemische synthesemethoden, waaronder de reactie van fenyldifluorsulfonzuurdianhydride en iminelithium-elementaire materialen. Tijdens het bereidingsproces is het noodzakelijk de reactieomstandigheden te controleren om producten met een hoge zuiverheidsgraad te verkrijgen.
Veiligheid:LIFSI is een chemische stof en contact met huid en ogen en inademing van de dampen moet tijdens gebruik worden vermeden. Passende veiligheidsmaatregelen moeten worden genomen tijdens de verwerking en opslag, zoals het dragen van beschermende handschoenen, een veiligheidsbril en ventilatievoorzieningen. Daarnaast moeten relevante veiligheidsprocedures worden gevolgd, zoals het correct etiketteren van containers en het vermijden van mengbewerkingen, om veilig gebruik van de chemische stof te garanderen.
