LiFSI: un aditivo avanzado de sal de litio para electrolitos LiPF6
LIFSIEs un electrolito líquido iónico comúnmente utilizado como parte de la solución electrolítica en baterías de litio. El LIFSI ofrece ventajas como alta separación, alta estabilidad, alta conductividad y baja volatilidad, lo que mejora la vida útil y la seguridad de las baterías de litio.
Principales características y ventajas:
En comparación con el LiPF6 tradicional, LiFSI tiene las siguientes ventajas significativas:
Conductividad extremadamente alta: Su conductividad iónica es mayor que la de LiPF6, lo que significa que la batería tiene una menor resistencia interna y puede soportar una carga más rápida y corrientes de descarga mayores.
Excelente estabilidad térmica: LiFSI tiene una temperatura de descomposición térmica mucho más alta que LiPF6, lo que mejora en gran medida la seguridad de la batería en entornos de alta temperatura y reduce el riesgo de descomposición del electrolito, producción de gas e incluso combustión y explosión causadas por altas temperaturas.
Excelente estabilidad electroquímica: capaz de mantener la estabilidad a voltajes más altos, lo que es crucial para la próxima generación de materiales de electrodos positivos de alto voltaje (como los ternarios con alto contenido de níquel y los basados en manganeso rico en litio) y puede mejorar la densidad de energía y el ciclo de vida de las baterías.
Buena compatibilidad con los materiales de los electrodos: puede formar una máscara facial de interfaz de electrolito sólido (película SEI) más estable y densa en la superficie del ánodo de grafito, lo que favorece la mejora de la primera eficiencia y el rendimiento del ciclo a largo plazo de la batería.
Aplicaciones principales:
Debido a su excelente rendimiento, LiFSI se utilizó inicialmente principalmente en campos de alta gama, pero ahora se está popularizando gradualmente en más escenarios:
Baterías de iones de litio de alta densidad energética:baterías de energía utilizadas en vehículos eléctricos (VE) y vehículos eléctricos híbridos enchufables (PHEV).
Batería de alta potencia:un dispositivo que requiere carga rápida.
Batería de amplio rango de temperatura:Especialmente para baterías que requieren alta seguridad y larga vida útil en entornos de alta temperatura.
Baterías para productos digitales de alta gama, como portátiles ultradelgados, drones, etc.
Generalmente, no sustituye completamente al LiPF6, sino que se mezcla con él como aditivo (aproximadamente entre un 0,5 % y un 15 %) para mejorar significativamente el rendimiento general del electrolito. En algunas aplicaciones de alta gama, también se utiliza LiFSI puro como sal principal.
Propiedades: El LIFSI es un líquido iónico que se caracteriza por su alta ionización, alta estabilidad, alta conductividad y baja volatilidad. Es un líquido incoloro a amarillo claro a temperatura ambiente, soluble en disolventes orgánicos como éter, acetona y acetonitrilo. Posee excelentes propiedades de solubilidad en sales de litio y transporte iónico.
Uso:El LIFSI se utiliza comúnmente como parte de la solución electrolítica para baterías de iones de litio. Puede mejorar la vida útil, el rendimiento energético y la seguridad de las baterías de litio, y es adecuado para baterías de iones de litio con alta densidad energética y de potencia.
Método de preparación:El método de preparación de LIFSI suele emplear métodos de síntesis química, que incluyen la reacción de dianhídrido de ácido fenildifluorosulfónico e imina de litio. Durante el proceso de preparación, es necesario controlar las condiciones de reacción para obtener productos de alta pureza.
Seguridad:El LIFSI es una sustancia química, por lo que se debe tener cuidado de evitar el contacto con la piel y los ojos durante su uso, así como la inhalación de sus vapores. Se deben tomar las medidas de seguridad adecuadas durante su manipulación y almacenamiento, como el uso de guantes y gafas protectoras, y contar con ventilación adecuada. Además, se deben seguir los procedimientos operativos de seguridad pertinentes, como el etiquetado correcto de los envases y evitar las operaciones de mezcla, para garantizar un uso seguro de la sustancia química.
