LiFSI: Aditif Garam Litium Canggih untuk Elektrolit LiPF6
LIFSIadalah elektrolit cair ionik yang umum digunakan sebagai bagian dari larutan elektrolit dalam baterai litium. LIFSI memiliki keunggulan pemisahan tinggi, stabilitas tinggi, konduktivitas tinggi, dan volatilitas rendah, yang dapat meningkatkan masa pakai dan kinerja keselamatan baterai litium.
Fitur utama dan keunggulan:
Dibandingkan dengan LiPF6 tradisional, LiFSI memiliki keunggulan signifikan berikut:
Konduktivitas yang sangat tinggi: Konduktivitas ioniknya lebih tinggi daripada LiPF6, yang berarti baterai memiliki resistansi internal yang lebih rendah dan dapat mendukung pengisian yang lebih cepat dan arus pengosongan yang lebih besar.
Stabilitas termal yang sangat baik: LiFSI memiliki suhu dekomposisi termal yang jauh lebih tinggi daripada LiPF6, yang sangat meningkatkan keamanan baterai di lingkungan bersuhu tinggi dan mengurangi risiko dekomposisi elektrolit, produksi gas, dan bahkan pembakaran dan ledakan yang disebabkan oleh suhu tinggi.
Stabilitas elektrokimia yang sangat baik: mampu mempertahankan stabilitas pada tegangan yang lebih tinggi, yang sangat penting untuk generasi berikutnya bahan elektroda positif tegangan tinggi (seperti terner nikel tinggi dan berbasis mangan kaya litium), dan dapat meningkatkan kepadatan energi dan siklus hidup baterai.
Kompatibilitas yang baik dengan bahan elektroda: dapat membentuk lapisan antarmuka elektrolit padat (film SEI) yang lebih stabil dan padat pada permukaan anoda grafit, yang kondusif untuk meningkatkan efisiensi pertama dan kinerja siklus jangka panjang baterai.
Aplikasi utama:
Karena kinerjanya yang luar biasa, LiFSI awalnya terutama digunakan di bidang kelas atas, tetapi sekarang secara bertahap dipopulerkan dalam lebih banyak skenario:
Baterai lithium-ion dengan kepadatan energi tinggi:baterai daya yang digunakan dalam kendaraan listrik (EV) dan kendaraan listrik hibrida plug-in (PHEV).
Baterai daya tinggi:perangkat yang memerlukan pengisian daya cepat.
Baterai dengan rentang suhu lebar:Terutama untuk baterai yang membutuhkan keamanan tinggi dan umur panjang di lingkungan bersuhu tinggi.
Baterai produk digital kelas atas, seperti laptop ultra-tipis, drone, dll.
Umumnya, LiFSI tidak sepenuhnya menggantikan LiPF6, tetapi dicampur dengan LiPF6 sebagai aditif (sekitar 0,5%-15%) untuk meningkatkan kinerja elektrolit secara signifikan. Dalam beberapa aplikasi tingkat tinggi, LiFSI murni juga digunakan sebagai garam utama.
Sifat: LIFSI adalah cairan ionik yang dicirikan oleh ionisasi tinggi, stabilitas tinggi, konduktivitas tinggi, dan volatilitas rendah. Cairan ini tidak berwarna hingga kuning muda pada suhu kamar, larut dalam pelarut organik seperti eter, aseton, dan asetonitril. LIFSI memiliki kelarutan garam litium dan sifat transpor ion yang sangat baik.
Penggunaan:LIFSI umumnya digunakan sebagai bagian dari larutan elektrolit untuk baterai litium-ion. LIFSI dapat meningkatkan masa pakai, kinerja daya, dan kinerja keselamatan baterai litium, serta cocok untuk baterai litium-ion dengan kepadatan energi dan kepadatan daya tinggi.
Metode persiapan:Metode preparasi LIFSI biasanya menggunakan metode sintesis kimia, termasuk mereaksikan dianhidrida asam fenil difluorosulfonat dan material unsur litium imina. Selama proses preparasi, kondisi reaksi perlu dikontrol untuk mendapatkan produk dengan kemurnian tinggi.
Keamanan:LIFSI adalah bahan kimia, dan harus berhati-hati untuk menghindari kontak dengan kulit dan mata selama penggunaan, serta menghindari menghirup uapnya. Langkah-langkah keselamatan yang tepat harus diambil selama penanganan dan penyimpanan, seperti mengenakan sarung tangan pelindung, kacamata pelindung, dan fasilitas ventilasi. Selain itu, prosedur operasi keselamatan yang relevan harus diikuti, seperti memberi label wadah dengan benar dan menghindari pencampuran, untuk memastikan penggunaan bahan kimia yang aman.
