双三氟甲烷磺酰亚胺锂基本参数
  • 产地
  • 上海
  • 品牌
  • 上海域伦
  • 型号
  • 齐全
  • 是否定制
双三氟甲烷磺酰亚胺锂企业商机

锂盐的种类非常多,但考虑到溶解度和稳定性等具体要求能应用于锂离子电池的锂盐种类比较有限,常见的应用于锂离子电池的锂盐种类如表2所示。双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)具有较高的溶解度和高的化学稳定性,同时,具有高的离子电导率和宽的电化学窗口。在20世纪90年代,3M公司率先将此盐实现了商业化,作为动力电池电解液的功能添加剂使用,具有改善正负极SEI膜,稳定正负极界面,抑制气体的产生,改善高温性能和循环性等多种功能。在WIS体系中将LiTFSI作为主体锂盐是因为:其在水溶液中有较高的溶解度(>20mol/kg,25°C)和其在水溶液中不水解具有高的化学稳定性。双三氟甲烷磺酰亚胺锂作为锂电解质锂盐,水分要小于100ppm,一般在40ppm左右,才可以使用。中国香港质量双三氟甲烷磺酰亚胺锂

近日,马里兰大学Chunsheng Wang教授课题组牵头设计制备了全新的超高浓度的Zn离子水系电解质,应用于Zn离子电池,有效地抑制了枝晶的形成,从而***地增强电池性能和循环寿命。研究人员将1摩尔的双三氟甲烷磺酰亚锌(Zn(TFSI)2)、20摩尔双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)和水溶剂混合配置成pH为中性的高浓度Zn离子电解质,随后与Zn负极组成半电池进行恒电流循环测试。结果显示,基于中性高浓度锌离子电解质的半电池循环次数可达500余次,即循环寿命长达170小时;相反,采用传统碱性电解质循环寿命大幅缩减至5小时。扫描电镜表征显示,采用中性高浓度锌离子电解质电池Zn电极表面循环反应前后均呈现光滑的表面,即没有枝晶形成,而采用碱性电解质的电池Zn电极则出现明显的“树突”状枝晶。高纯双三氟甲烷磺酰亚胺锂售价硅烷基咪唑双三氟甲烷磺酰亚胺离子液体气相色谱固定相的性能评价。

目前商用锂离子电池通常围绕有机电解液构建,但是由于有机体系本征的高挥发性、易燃等特性使得其存在高加工成本、低安全、非环境友好等问题。近年来,水系电池采用更温和的水作为溶剂**增加了电池器件加工便利性,安全性,然而受限于水的低电化学窗口(1.23V),水系锂电能量密度不足以与目前有机体系抗衡, 2015年 “water in salt”概念指出通过高盐浓度可以大幅度提升水系电解液的电化学窗口,从而实现了更高能量密度的水系锂离子电池器件。“water in salt”电解质指的是浓度为 21 M(mol/kg)的 LiTFSI (双三氟甲烷磺酰亚胺锂) 水溶液,即溶质 LiTFSI 和溶剂水的质量比/体积比都远大于1,从而得名 water-in-salt(盐包水)。“water in salt”电解液除了带给水系电池更好的电化学性能之外,其背后还存在一系列不同于有机体系的界面化学或离子传导机制,这些特殊性质值得进一步挖掘。尤其是在高粘度下其还能保持如此高的电导率,溶剂水对离子传输的促进作用尚未明确。

由于有氟化物的存在,是造成钝化膜形态相当致密和均匀的原因。**明显的例子可能是由锂或钠电解质形成的SEI膜,这些电解质基于高浓度的双三氟甲烷磺酰亚胺(TFSI)盐(锂为21m,Na为9m)。透射电子显微镜下主要由几乎完全结晶的LiF,加上相应的锂或钠离子电池实际上能够以相当高的速率运行,这与氟化物有害于相间的基本功能相悖。通过一种尚未被理解的机制,离子的传输不会通过那些几乎完全结晶的LiF或NaF的SEI膜,Zhang等人通过计算和实验证明了LiF和Li2CO3之间的界面接触是另一种常见的相间成分,也是半相结构的密切相似之处。双三氟甲烷磺酰亚胺锂作为六氟磷酸锂的升级产品,可改善锂电池循环性能、高温性能和存储性能。

1994年,Dahn等报道了***个水系锂离子电池,该体系分别使用LiMn2O4和VO2作为正、负极,以5 mol/L LiNO3和0.001 mol/L LiOH作为电解液,在1.5 V的平均电压下循环100次后容量保持率达到80%。然而,水的电化学窗口较窄,限制了电极材料的选择范围,导致了传统水系锂离子电池的能量密度很低。为了进一步提高能量密度,2015年,王春生等报道了宽电位“water in salt”电解液,负极侧双三氟甲基磺酰亚胺(TFSI)的还原导致的钝化作用和正极侧Li+的溶剂化以及TFSI离子的作用,使电化学窗口扩大至3 V,如图5所示。使用该电解液组装了2.3 V的水系锂离子电池并循环了1000多次,无论在较低(0.15 C)、还是较高(4.5 C)倍率下放电和充电库仑效率均接近100%。在此研究基础上,该课题组又使用三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯(TMSB)作为添加剂,通过TMSB的电化学氧化形成阴极电解质界面(CEI),使LiCoO2在更高的截止电压下稳定充电/放电,并具有170 mA·h/g的高容量。当与Mo6S8阳极配对时电压为2.5 V,能量密度达到120 W·h/kg(1000个循环),每循环0.013%的极低容量衰减率。随后,又有更宽电位的“water in bisalt”电解液被报道,拓宽了电极材料选择的范围。双三氟甲烷磺酰亚胺类离子液体对产紫青霉菌株全细胞催化特性的影响。标准双三氟甲烷磺酰亚胺锂氯化锂干燥

双三氟甲烷磺酰亚胺锂用于通过对应的三氟甲基磺酸盐的阴离子置换反应制备手性咪唑鎓盐。中国香港质量双三氟甲烷磺酰亚胺锂

Borgel等研究了镍锰酸锂半电池(Li/LiNi0.5Mn1.5O4)在TFSI(双三氟甲烷磺酰亚胺)基离子液体中的性能,相比于常规电解液,电池不可逆容量**降低。但将这些离子液体应用在高倍率和低温环境时,其性能还需要进一步的优化。1mol/LLiNTf2-C4mpyrNTf2(双三氟甲烷磺酰亚胺锂/1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双三氟甲磺酰亚胺)电解液用于Li/LiNi0.5Mn1.5O4电池,与电解液[1mol/LLiPF6j(EC)∶j(DEC)=1∶2]相比,电池放电容量相当,但库仑效率有明显的提高,且离子液体的阻燃性、安全性较优。不足的地方是使用该离子液体后电池库仑效率*约95%,容量衰减较快,因此库仑效率还需提高,真正实现高效率、高容量保持率。为改善其不足,可将离子液体与常规溶剂作为共溶剂,提升锂离子电池在高电压下的性能。虽然离子液体可应用在高电压锂离子电池,但是其高的黏度、低的电导率导致电池循环和倍率性能降低;其次,其浸润性不好,致使与电极的相容性也较差;再者,离子液体熔点高,使得在低温下的性能下降。离子液体真正实现应用化还需更多的研究。中国香港质量双三氟甲烷磺酰亚胺锂

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