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研究表明,LiTFSI锂盐相比LiPF6的优势

2020-08-17 来源:亚科官网

双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)和六氟磷酸锂(LiPF6)是目前锂离子二次电池应用的重要电解质。近日,《Nature Energy》报道的一项研究表明了LiTFSI锂盐相比LiPF6锂盐的优越性。

双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI),CAS号:90076-65-6,是当今锂离子二次电池电解液中不可缺少的高新技术类产品。其具有导电率适宜,热稳定性、电化学稳定性高,发生副反应概率小,不会产生HF等腐蚀性气体的优点,一般用于锂电池、离子液体、抗静电和医药四个领域。

六氟磷酸锂(LiPF6),CAS号:21324-40-3,是当今国际公认的优良电解质,是制造锂离子电池的关键核心材料之一。其具有突出的氧化稳定性,在以碳酸酯混合物为溶剂的锂电池电解液中, 综合性能尤为出色。

蒋业明团队对容量约为6 nAh的单电极粒子进行了动力学测量,以研究盐LiPF6LiTFSI对电解质在正极-液体电解质界面上的锂迁移。结果表明,当使用常规的LiPF6盐时,锂嵌入到LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2(NMC333)中的过程主要受到界面动力学的阻碍。在其他条件相同的情况下,含LiTFSI盐的电解质(带有或不带有LiPF6)的交换电流密度大约高100倍。研究人员通过分子动力学模拟、结合能的密度泛函理论计算和溶剂化结构的拉曼光谱表征,解释了这种阴离子基团效应。当两个阴离子基团都存在时,从而竞争溶解Li+离子,TFSI基团比PF6更容易与Li+结合,从而提供更容易的解溶和更快的界面动力学。

双三氟甲烷磺酰亚胺锂相比六氟磷酸锂的优越性,将使其在一些新型动力电池的配方中取代六氟磷酸锂的应用,而随着锂电行业的不断发展,双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)市场需求将越来越大。

相关链接:双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)六氟磷酸锂(LiPF6

参考文献:Ultrafast ion transport at a cathode–electrolyte interface and its strong dependence on salt solvation. (Nature Energy, 2020, DOI: 10.1038/ s41560-020-0647-0)