LiFSI: Um aditivo avançado de sal de lítio para eletrólitos LiPF6
LIFSIÉ um eletrólito líquido iônico comumente utilizado como parte da solução eletrolítica em baterias de lítio. O LIFSI apresenta as vantagens de alta separação, alta estabilidade, alta condutividade e baixa volatilidade, o que pode melhorar a vida útil e o desempenho de segurança das baterias de lítio.
Principais características e vantagens:
Comparado com o LiPF6 tradicional, o LiFSI tem as seguintes vantagens significativas:
Condutividade extremamente alta: sua condutividade iônica é maior que a do LiPF6, o que significa que a bateria tem uma resistência interna menor e pode suportar carregamento mais rápido e correntes de descarga maiores.
Excelente estabilidade térmica: o LiFSI tem uma temperatura de decomposição térmica muito maior que o LiPF6, o que melhora muito a segurança da bateria em ambientes de alta temperatura e reduz o risco de decomposição de eletrólitos, produção de gás e até mesmo combustão e explosão causadas por altas temperaturas.
Excelente estabilidade eletroquímica: capaz de manter a estabilidade em tensões mais altas, o que é crucial para a próxima geração de materiais de eletrodo positivo de alta tensão (como ternário de alto níquel e à base de manganês rico em lítio) e pode melhorar a densidade de energia e a vida útil das baterias.
Boa compatibilidade com materiais de eletrodo: pode formar uma máscara facial de interface de eletrólito sólido mais estável e densa (filme SEI) na superfície do ânodo de grafite, o que é propício para melhorar a primeira eficiência e o desempenho do ciclo de longo prazo da bateria.
Principais aplicações:
Devido ao seu excelente desempenho, o LiFSI foi inicialmente usado principalmente em campos de ponta, mas agora está sendo gradualmente popularizado em mais cenários:
Baterias de íons de lítio de alta densidade energética:baterias de energia usadas em veículos elétricos (VEs) e veículos elétricos híbridos plug-in (VEHs).
Bateria de alta potência:um dispositivo que requer carregamento rápido.
Bateria com ampla faixa de temperatura:Especialmente para baterias que exigem alta segurança e longa vida útil em ambientes de alta temperatura.
Baterias de produtos digitais de ponta, como laptops ultrafinos, drones, etc.
Normalmente, não substitui completamente o LiPF6, mas é misturado ao LiPF6 como aditivo (cerca de 0,5% a 15%) para melhorar significativamente o desempenho geral do eletrólito. Em algumas aplicações de ponta, o LiFSI puro também é usado como sal principal.
Propriedades: O LIFSI é um líquido iônico caracterizado por alta ionização, alta estabilidade, alta condutividade e baixa volatilidade. É um líquido incolor a amarelo claro à temperatura ambiente, solúvel em solventes orgânicos como éter, acetona e acetonitrila. Possui excelente solubilidade em sais de lítio e propriedades de transporte iônico.
Uso:O LIFSI é comumente usado como parte da solução eletrolítica para baterias de íons de lítio. Ele pode melhorar a vida útil, o desempenho energético e a segurança das baterias de lítio, sendo adequado para baterias de íons de lítio com alta densidade energética e alta densidade de potência.
Método de preparação:O método de preparação do LIFSI geralmente utiliza métodos de síntese química, incluindo a reação de dianidrido de ácido fenil difluorossulfônico e materiais elementares de imina-lítio. Durante o processo de preparação, é necessário controlar as condições de reação para obter produtos de alta pureza.
Segurança:O LIFSI é um produto químico e deve-se tomar cuidado para evitar o contato com a pele e os olhos durante o uso, bem como evitar a inalação de seus vapores. Medidas de segurança adequadas devem ser tomadas durante o manuseio e armazenamento, como o uso de luvas, óculos de proteção e instalações de ventilação. Além disso, procedimentos operacionais de segurança relevantes devem ser seguidos, como a rotulagem correta dos recipientes e a prevenção de operações de mistura, para garantir o uso seguro do produto químico.
