LiFSI: LiPF6 Elektrolitleri için Gelişmiş Bir Lityum Tuz Katkısı
LIFSILityum pillerde elektrolit çözeltisinin bir parçası olarak yaygın olarak kullanılan iyonik bir sıvı elektrolittir. LIFSI, yüksek ayırma, yüksek kararlılık, yüksek iletkenlik ve düşük uçuculuk avantajlarına sahiptir ve bu da lityum pillerin çevrim ömrünü ve güvenlik performansını artırabilir.
Başlıca özellikleri ve avantajları:
Geleneksel LiPF6 ile karşılaştırıldığında LiFSI'nin aşağıdaki önemli avantajları vardır:
Son derece yüksek iletkenlik: İyonik iletkenliği LiPF6'dan daha yüksektir, bu da pilin daha düşük iç dirence sahip olduğu ve daha hızlı şarj ve daha büyük deşarj akımlarını destekleyebileceği anlamına gelir.
Mükemmel termal kararlılık: LiFSI, LiPF6'ya kıyasla çok daha yüksek bir termal ayrışma sıcaklığına sahiptir, bu da pilin yüksek sıcaklık ortamlarında güvenliğini büyük ölçüde artırır ve yüksek sıcaklıkların neden olduğu elektrolit ayrışması, gaz üretimi ve hatta yanma ve patlama riskini azaltır.
Mükemmel elektrokimyasal kararlılık: Yüksek voltajlarda kararlılığı koruyabilme, bu da gelecek nesil yüksek voltajlı pozitif elektrot malzemeleri (yüksek nikel üçlü ve lityum zengini manganez bazlı gibi) için çok önemlidir ve pillerin enerji yoğunluğunu ve çevrim ömrünü iyileştirebilir.
Elektrot malzemeleriyle iyi uyumluluk: Grafit anot yüzeyinde daha kararlı ve yoğun bir katı elektrolit arayüz yüz maskesi (SEI filmi) oluşturabilir, bu da pilin ilk verimliliğini ve uzun vadeli çevrim performansını iyileştirmeye yardımcı olur.
Ana uygulamalar:
Mükemmel performansı nedeniyle LiFSI başlangıçta ağırlıklı olarak üst düzey alanlarda kullanılıyordu, ancak artık giderek daha fazla senaryoda popüler hale geliyor:
Yüksek enerji yoğunluklu lityum iyon piller:Elektrikli araçlarda (EV) ve plug-in hibrit elektrikli araçlarda (PHEV) kullanılan güç pilleri.
Yüksek güçlü pil:hızlı şarj gerektiren bir cihaz.
Geniş sıcaklık aralığına sahip pil:Özellikle yüksek sıcaklık ortamlarında yüksek güvenlik ve uzun kullanım ömrü gerektiren aküler için.
Ultra ince dizüstü bilgisayarlar, dronlar vb. gibi üst düzey dijital ürün pilleri.
Genellikle LiPF6'nın yerini tamamen almaz, ancak elektrolitin genel performansını önemli ölçüde iyileştirmek için katkı maddesi olarak LiPF6 ile karıştırılır (yaklaşık %0,5-%15). Bazı üst düzey uygulamalarda, ana tuz olarak saf LiFSI da kullanılır.
Özellikler: LIFSI, yüksek iyonizasyon, yüksek kararlılık, yüksek iletkenlik ve düşük uçuculuk ile karakterize edilen iyonik bir sıvıdır. Oda sıcaklığında renksiz ila açık sarı renkte bir sıvıdır ve eter, aseton ve asetonitril gibi organik çözücülerde çözünür. Mükemmel lityum tuzu çözünürlüğüne ve iyon taşıma özelliklerine sahiptir.
Kullanım:LIFSI, genellikle lityum iyon piller için elektrolit çözeltisinin bir parçası olarak kullanılır. LIFSI, lityum pillerin çevrim ömrünü, güç performansını ve güvenlik performansını iyileştirebilir ve yüksek enerji yoğunluğuna ve yüksek güç yoğunluğuna sahip lityum iyon piller için uygundur.
Hazırlanış yöntemi:LIFSI hazırlama yöntemi genellikle fenil diflorosülfonik asit dianhidrit ve imin lityum element malzemelerinin reaksiyonunu içeren kimyasal sentez yöntemlerini kullanır. Hazırlama işlemi sırasında, yüksek saflıkta ürünler elde etmek için reaksiyon koşullarının kontrol edilmesi gerekir.
Emniyet:LIFSI bir kimyasaldır ve kullanım sırasında cilt ve gözlerle temasından ve buharının solunmasından kaçınılmalıdır. Taşıma ve depolama sırasında koruyucu eldiven, gözlük ve havalandırma tesisatı gibi uygun güvenlik önlemleri alınmalıdır. Ayrıca, kimyasalın güvenli kullanımını sağlamak için kapların doğru şekilde etiketlenmesi ve karıştırma işlemlerinden kaçınılması gibi ilgili güvenlik çalışma prosedürlerine uyulmalıdır.
