LiFSI: un additivo avanzato al sale di litio per elettroliti LiPF6
LIFSIè un elettrolita liquido ionico comunemente utilizzato come componente della soluzione elettrolitica nelle batterie al litio. LIFSI presenta i vantaggi di elevata separazione, elevata stabilità, elevata conduttività e bassa volatilità, che possono migliorare la durata del ciclo e le prestazioni di sicurezza delle batterie al litio.
Caratteristiche principali e vantaggi:
Rispetto al tradizionale LiPF6, il LiFSI presenta i seguenti vantaggi significativi:
Conduttività estremamente elevata: la sua conduttività ionica è superiore a quella della LiPF6, il che significa che la batteria ha una resistenza interna inferiore e può supportare cariche più rapide e correnti di scarica maggiori.
Eccellente stabilità termica: LiFSI ha una temperatura di decomposizione termica molto più elevata rispetto a LiPF6, il che migliora notevolmente la sicurezza della batteria in ambienti ad alta temperatura e riduce il rischio di decomposizione dell'elettrolita, produzione di gas e persino combustione ed esplosione causati dalle alte temperature.
Eccellente stabilità elettrochimica: in grado di mantenere la stabilità a tensioni più elevate, il che è fondamentale per la prossima generazione di materiali per elettrodi positivi ad alta tensione (come quelli ternari ad alto contenuto di nichel e quelli ricchi di litio e manganese) e può migliorare la densità energetica e la durata del ciclo delle batterie.
Buona compatibilità con i materiali degli elettrodi: può formare una maschera facciale di interfaccia elettrolitica solida (pellicola SEI) più stabile e densa sulla superficie dell'anodo di grafite, che contribuisce a migliorare l'efficienza iniziale e le prestazioni del ciclo a lungo termine della batteria.
Principali applicazioni:
Grazie alle sue eccellenti prestazioni, LiFSI è stato inizialmente utilizzato principalmente in settori di fascia alta, ma ora sta gradualmente diventando popolare in più scenari:
Batterie agli ioni di litio ad alta densità energetica:batterie di alimentazione utilizzate nei veicoli elettrici (EV) e nei veicoli elettrici ibridi plug-in (PHEV).
Batteria ad alta potenza:un dispositivo che richiede una ricarica rapida.
Batteria con ampio intervallo di temperatura:Particolarmente adatte per batterie che richiedono elevata sicurezza e lunga durata in ambienti ad alta temperatura.
Batterie per prodotti digitali di fascia alta, come laptop ultrasottili, droni, ecc.
Di solito, non sostituisce completamente il LiPF6, ma viene miscelato con il LiPF6 come additivo (circa lo 0,5% -15%) per migliorare significativamente le prestazioni complessive dell'elettrolita. In alcune applicazioni di fascia alta, il LiFSI puro viene utilizzato anche come sale principale.
Proprietà: LIFSI è un liquido ionico caratterizzato da elevata ionizzazione, elevata stabilità, elevata conduttività e bassa volatilità. È un liquido da incolore a giallo chiaro a temperatura ambiente, solubile in solventi organici come etere, acetone e acetonitrile. Presenta un'eccellente solubilità nei sali di litio e ottime proprietà di trasporto ionico.
Utilizzo:Il LIFSI è comunemente utilizzato come componente della soluzione elettrolitica per le batterie agli ioni di litio. Il LIFSI può migliorare il ciclo di vita, le prestazioni energetiche e le prestazioni di sicurezza delle batterie al litio, ed è adatto per batterie agli ioni di litio ad alta densità di energia e alta densità di potenza.
Metodo di preparazione:Il metodo di preparazione del LIFSI utilizza solitamente metodi di sintesi chimica, tra cui la reazione di dianidride dell'acido fenildifluorosolfonico e di materiali elementari di litio immina. Durante il processo di preparazione, è necessario controllare le condizioni di reazione per ottenere prodotti di elevata purezza.
Sicurezza:Il LIFSI è una sostanza chimica e, durante l'uso, è necessario prestare attenzione a evitare il contatto con la pelle e gli occhi, nonché a evitare l'inalazione dei suoi vapori. Durante la manipolazione e lo stoccaggio, è necessario adottare adeguate misure di sicurezza, come indossare guanti e occhiali protettivi e utilizzare dispositivi di ventilazione. Inoltre, è necessario seguire le procedure operative di sicurezza pertinenti, come l'etichettatura corretta dei contenitori ed evitare operazioni di miscelazione, per garantire un utilizzo sicuro della sostanza chimica.
