LiTFSI簡介

LiTFSI主要用于有機(jī)鋰離子電池和抗靜電劑。LiTFSI有機(jī)陰離子由于其強(qiáng)共價(jià)鍵而表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性。

LiTFSI通常用于一次鋰離子電池行業(yè)，其電導(dǎo)率與LiClO4和LiAsF6相當(dāng)，無需穩(wěn)定性和安全性問題。LiTFSI可作為二次鋰離子電池電解質(zhì)中的二次鹽，可有效改善電解質(zhì)的性能。

LiTFSI本身是一種高純度抗靜電劑添加劑。同時(shí)，LiTFSI可作為合成抗靜電添加劑離子液體的原料，它與各種高性能聚合物材料（包括熱塑性和熱固性）相容。

 

LiTFSI的溶解度

室溫25℃下LiTFSI在各種溶劑中的溶解度。LiTFSI在溶劑中的優(yōu)異溶解度可以提高電解質(zhì)的電導(dǎo)率和粘度。

 

LiTFSI的穩(wěn)定性

 

 

結(jié)果表明，LiTFSI在375℃之前具有良好的熱穩(wěn)定性。LiTFSI非常容易吸水和潮解，使用時(shí)必須避免潮濕環(huán)境。

目前，LiTFSI作為一種導(dǎo)電鋰鹽受到廣泛關(guān)注，這主要?dú)w功于TFSI?高度離域負(fù)電荷、靈活的分子結(jié)構(gòu)、良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。

 

導(dǎo)電鋰鹽的比較

作為SPE的重要組成部分，導(dǎo)電鋰鹽對(duì)電解質(zhì)的財(cái)產(chǎn)有重要影響。常見鋰鹽的陰離子結(jié)構(gòu)主要包括鹵化鋰（LiX，X=F，Cl，Br，I）、LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiTf、LiTFSI、LiBOB、LiBETI、LiFSI、LiHFPSI。

 

 

當(dāng)使用LiTFSI時(shí)，真空干燥可以降低含水量，否則LiTFSI會(huì)影響鋰離子電池的性能。特別是，在聚合物基固體電解質(zhì)的制備過程中容易產(chǎn)生氣泡和孔洞，因此干燥是必要的。

 

LiFSI與LiTFSI的比較

LiFSI和LiTFSI之間的比較是兩個(gè)終端組（-F和-CF3）之間的差異。相比之下，F(xiàn)-S鍵的穩(wěn)定性弱于C-S鍵，因此F-S鍵水解速度更快，并且F-S鍵耐熱性不如C-S鍵。當(dāng)LiFSI烘焙到100℃時(shí)，它會(huì)明顯變色，但LiTFSI沒有問題。

然而，由于兩者都是酰胺鋰鹽，它們具有良好的溶解性、更好的耐水解性和溫度穩(wěn)定性，但也具有腐蝕鋁箔的能力。可能是F-S鍵相對(duì)容易斷裂，斷裂的氟對(duì)鋁箔有一定的保護(hù)作用，因此LiFSI對(duì)鋁箔腐蝕的開啟電位更高，在4.35V以上；

然而，LiTFSI在4.2V左右對(duì)鋁箔不穩(wěn)定。兩者都穩(wěn)定且對(duì)銅箔無腐蝕性。LiFSI還觀察到不銹鋼外殼的腐蝕，這是未知的。LiTFSI沒有這樣的回應(yīng)。此外，LiPF6的存在有助于穩(wěn)定鋁箔，即LiPF6可以在一定程度上鈍化陰極集電體，從而抑制LiTFSI或LiFSI的損壞。

這就是為什么LIPF6被包括在大多數(shù)配方中的原因。當(dāng)然，你也可以找到其他效果更好的鈍化劑來配合亞胺鋰鹽的使用。LiTFSI和LiFSI的溶解度甚至驚人。固體鋰鹽甚至可以吸收空氣中的水。

 

 

吸收超過十分鐘的水可以使鋰鹽以極快的速度溶解在其中形成溶液池。干燥此類鋰鹽時(shí)，必須嚴(yán)格確保密封和干燥財(cái)產(chǎn)，否則很難達(dá)到電解液要求的水標(biāo)準(zhǔn)（約200ppm以下）。

除了水蒸氣，LiTFSI或LiFSI對(duì)其他小分子溶劑的蒸氣也具有相對(duì)較強(qiáng)的吸收能力，導(dǎo)致鋰鹽與其他溶劑混合。因此，在運(yùn)行LiTFSI或LiFSI的環(huán)境中，應(yīng)避免吸收不需要的溶劑蒸汽所造成的污染。

在具體應(yīng)用方面，LiTFSI受到了相當(dāng)大的關(guān)注。它可以提高電解質(zhì)的電導(dǎo)率。作為少量添加劑，LiTFSI可以改善電解質(zhì)的低溫性能，但LiTFSI對(duì)高溫性能沒有顯著幫助。

隨著LiFSI的普及，它與LiTFSI具有相似的特性和略好的特性，這使得LiTFSI迅速擠出鋰電解質(zhì)市場(chǎng)。相反，LiFSI在這一市場(chǎng)上迅速發(fā)展，并得到了幾乎所有主要電解質(zhì)工廠的認(rèn)可和應(yīng)用。甚至很少有許多公司同時(shí)投入這種添加劑的合成和生產(chǎn)。

 

 

目前，LiFSI基本上已經(jīng)在傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)中被考慮。LiTFSI在鋰離子電池電解質(zhì)中基本上沒有大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用，但是，LiTFSI具有良好的聚合物分散性和穩(wěn)定性，這使得它在聚合物基質(zhì)電解質(zhì)或某些固體電解質(zhì)的研究中非常有用。

1-3%的劑量通常被視為添加劑。LiFSI可用于幾乎所有類型的二次電解質(zhì)，包括三元鋰電池/鈷鋰/磷酸鐵鋰，它與陽極材料之間沒有不相容性。在高溫下不容易分解并產(chǎn)生氣體。在低溫下，它具有良好的導(dǎo)電性、良好的溶解性和各方面的良好性能。

沒有明顯的弱點(diǎn)，成本正在迅速降低。奇怪的是，這種添加劑不受歡迎。然而，出于成本考慮，LiFSI很少用于磷酸鐵鋰配方和鈷鋰配方，其大多數(shù)應(yīng)用主要在三元電解質(zhì)中。