LiFSI电解液有什么优点?

LiFSI电解液有什么优点?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/01/28 14:06

电解液LiFSI的优点有以下几点:

电解液是锂电池重要主材,目前 LiPF6 是常用的电解质。电解液是锂电池四大主材之一, 电解液在锂离子电池正、负极之间起到传导锂离子的作用,是锂离子电池的“血液”,对锂 离子电池的能量密度、比容量、工作温度范围、循环寿命和安全性能等起到重要作用。电解 液也由溶剂、电解质锂盐和添加剂按一定比例配置而成。锂盐决定了电解液的基本理化性能, 是电解液成分中对锂离子电池特性影响最重要的成分。根据性能要求不同,锂盐可以采用单 一种类锂盐、混合锂盐或把另一种锂盐作为添加剂。目前考虑到成本、安全性等因素,LiPF6 凭借其较高的电化学可靠性、室温范围工作要求以及产业化规模效应带来的价格优势,成为 目前最为常用的电解质锂盐。

 

LiFSI 混合 LiPF6全方位提升电池的极端温度性能、充放电性能、循环寿命和安全性能。 LiPF6 目前存在低温放电和高温性能差的情况,LiFSI 与 LiPF6 相比,具有更好的热稳定性、 电化学稳定性,以及更高的电导率,若将 LiFSI 作为电解质与 LiPF6 配比加入到电解质中, 能够显著改善循环寿命,提升电动车在夏冬的续航与充放电功率,并改善新能源汽车在极端 条件下的安全性。

1)更好的低温放电和高温性能保持能力。锂离子动力电池电解液的低温和高温性能是 影响新能源电动汽车在极端温度下性能的重要因素,决定着锂离子动力电池及新能源电动汽 车在低温或高温条件下的性能表现。添加有 LiFSI 的电解液可有效提升新能源电池在极端温 度条件下的适应能力,从而提升新能源电动汽车的高温或低温环境中的动力表现与续航能力, 增加了新能源电动汽车的应用场景。

2)更长的循环寿命。LiFSI 具有非常稳定的化学性质,并且能与正极和负极形成稳定的 SEI 膜(首次充放电时在电极材料与电解液之间形成的膜),减少了电极与电解液之间副反应 发生的可能性,从而有利的保障了正极和负极的循环稳定性。添加有 LiFSI 的电解液在充放 电过程中对电池材料的损耗较少,可以增加锂离子动力电池的充放电次数,提升新能源电动 汽车动力电池的使用寿命。

3)更高倍率放电性能。大电流高倍率放电是锂离子动力电池的重要性能指标,影响着 电池的瞬时输出功率,进而影响新能源电动汽车的瞬时动力输出性能。加入 LiFSI 的电解液 具有更高的电导率和更低的粘度,因此在高倍率放电时,LiFSI 混合电解液电池的放电容量 相比于 LiPF6 单一电解液更高。在动力电池电解液中添加 LiFSI 后,可提升锂离子动力电池 的输出功率,使得新能源电动汽车获得更高的动力输出。

4)更高的安全性能。安全性能是锂离子动力电池最重要的指标之一,锂离子动力电池 在短路、高温等条件下容易引发电池热失控,从而引起电池的燃烧、爆炸等安全事故。LiFSI 混合电解液的阻抗更低,在遇到特殊情况下产生的热量较少,不容易产生爆炸。LiPF6 热稳 定较差,在高温下易发生分解产生 PF5 气体,而添加有 LiFSI 的电解液热稳定性更强,同时 也会抑制气体的产生,可以减弱在高温条件下发生化学反应的强度,显著改善电池的安全性 能,从而提升新能源电动汽车整体安全性能。

LiFSI 可以稳定高活泼性金属镍,提高高镍三元电池的安全性。高镍三元电池是高能量 体系的主要解决方法也是未来发展趋势,但由于镍离子的高化学活性,存在产气、破换固体 电解质面膜(SEI 膜)、反应后改变电池物理形态等问题,安全性是高镍三元最大的应用瓶颈, 添加有 LiFSI 的新能源电池电解液可以使活性极强的镍电极材料保持稳定,改善三元电池性 能,可提升三元电池的热稳定性、电化学稳定性及电导率,改善高低温适用范围、循环寿命, 提高电池高功率放电性能以及安全性。LiFSI 目前可作为三元电池中的主盐或作为辅盐搭配 常用电解质 LiPF6 使用。

参考报告

锂电池行业深度报告:特斯拉引领4680趋势,关注材料+结构件投资机会.pdf

锂电池行业深度报告:特斯拉引领4680趋势,关注材料+结构件投资机会。特斯拉坚守商业化最早、生产自动化程度最高、成本最低的圆柱电池技术路线,2020年9月电池日上,特斯拉提出一整套从材料到工艺制造的完整4680解决方案,工艺体系上提出4680大圆柱+无极耳+CTC三位一体,化学材料体系配套方面,使用高镍(无钴)+硅碳负极并在正负极中添加粘合剂等辅材。4680相比21700单颗电芯容量提升5倍,功率提升6倍,在整车层面实现了16%的续航里程的提升,成本降低14%,在单GWH投资成本方面降低7%。我们认为4680与高镍硅基相辅相成,4680+高镍硅基的解决方案在安全性能、低温性能和快充性能方面有显...

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