LiFSI : un additif avancé au sel de lithium pour les électrolytes LiPF6
LIFSIIl s'agit d'un électrolyte liquide ionique couramment utilisé dans la solution électrolytique des batteries au lithium. Le LIFSI présente les avantages d'une séparation élevée, d'une grande stabilité, d'une conductivité élevée et d'une faible volatilité, ce qui améliore la durée de vie et les performances de sécurité des batteries au lithium.
Principales caractéristiques et avantages :
Par rapport au LiPF6 traditionnel, le LiFSI présente les avantages significatifs suivants :
Conductivité extrêmement élevée : sa conductivité ionique est supérieure à celle du LiPF6, ce qui signifie que la batterie a une résistance interne plus faible et peut supporter une charge plus rapide et des courants de décharge plus importants.
Excellente stabilité thermique : LiFSI a une température de décomposition thermique beaucoup plus élevée que LiPF6, ce qui améliore considérablement la sécurité de la batterie dans les environnements à haute température et réduit le risque de décomposition de l'électrolyte, de production de gaz et même de combustion et d'explosion causés par des températures élevées.
Excellente stabilité électrochimique : capable de maintenir la stabilité à des tensions plus élevées, ce qui est crucial pour la prochaine génération de matériaux d'électrode positive haute tension (tels que le ternaire à haute teneur en nickel et le manganèse riche en lithium), et peut améliorer la densité énergétique et la durée de vie des batteries.
Bonne compatibilité avec les matériaux d'électrode : il peut former un masque facial d'interface d'électrolyte solide plus stable et plus dense (film SEI) sur la surface de l'anode en graphite, ce qui est propice à l'amélioration de la première efficacité et des performances de cycle à long terme de la batterie.
Principales applications :
En raison de ses excellentes performances, le LiFSI était initialement principalement utilisé dans les domaines haut de gamme, mais il est désormais progressivement popularisé dans davantage de scénarios :
Batteries lithium-ion à haute densité énergétique:batteries d'alimentation utilisées dans les véhicules électriques (VE) et les véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV).
Batterie haute puissance :un appareil qui nécessite une charge rapide.
Batterie à large plage de températures :Spécialement conçu pour les batteries qui nécessitent une sécurité élevée et une longue durée de vie dans des environnements à haute température.
Batteries de produits numériques haut de gamme, tels que des ordinateurs portables ultra-minces, des drones, etc.
En général, il ne remplace pas complètement le LiPF6, mais est mélangé à celui-ci comme additif (environ 0,5 % à 15 %) pour améliorer considérablement les performances globales de l'électrolyte. Dans certaines applications haut de gamme, le LiFSI pur est également utilisé comme sel principal.
Propriétés : Le LIFSI est un liquide ionique caractérisé par une forte ionisation, une grande stabilité, une conductivité élevée et une faible volatilité. C'est un liquide incolore à jaune clair à température ambiante, soluble dans les solvants organiques tels que l'éther, l'acétone et l'acétonitrile. Il présente d'excellentes propriétés de solubilité du sel de lithium et de transport ionique.
Usage:Le LIFSI est couramment utilisé comme composant de la solution électrolytique des batteries lithium-ion. Il peut améliorer la durée de vie, les performances énergétiques et la sécurité des batteries lithium-ion, et convient aux batteries lithium-ion à haute densité énergétique et à haute densité de puissance.
Méthode de préparation :La méthode de préparation du LIFSI fait généralement appel à des méthodes de synthèse chimique, notamment la réaction du dianhydride d'acide phényldifluorosulfonique et de l'imine lithium élémentaire. Lors de la préparation, il est nécessaire de contrôler les conditions de réaction afin d'obtenir des produits de haute pureté.
Sécurité:Le LIFSI est un produit chimique. Il convient donc d'éviter tout contact avec la peau et les yeux lors de son utilisation, ainsi que l'inhalation de ses vapeurs. Des mesures de sécurité appropriées doivent être prises lors de la manipulation et du stockage, telles que le port de gants et de lunettes de protection, et l'installation d'un système de ventilation. De plus, les procédures de sécurité opérationnelles pertinentes doivent être respectées, notamment l'étiquetage correct des contenants et l'évitement des opérations de mélange, afin de garantir une utilisation sûre du produit chimique.
