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锂盐双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)的制备及锂电池应用展望
时间:2025-05-30 查看:1029

锂盐双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)的制备及锂电池应用展望

——锂电池电解液的核心成分探秘

锂电池的电解液,作为电池性能的关键因素之一,其成分直接影响到电池的安全性能、充放电效率以及使用寿命。在众多电解液成分中,双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)因其独特的物理化学性质,逐渐成为研究的热点。本文将深入探讨双氟磺酰亚胺锂的原料及其在锂电池中的应用前景。

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1. 碳酸乙烯酯

分子式为C3H4O3,它是一种透明无色的液体,在室温下为结晶固体。其沸点为248℃/760mmHg,或在740mmHg下的243-244℃。闪点为160℃,密度为1.3218,折光率为1.415850℃),而熔点范围在35-38℃。碳酸乙烯酯是聚丙烯腈和聚氯乙烯的优秀溶剂,常用于纺织业的抽丝液。它还可以直接作为脱除酸性气体的溶剂,以及混凝土的添加剂。在医药领域,它被用作制药的重要组分和原料。此外,它还是塑料发泡剂和合成润滑油的稳定剂。在电池工业中,碳酸乙烯酯被广泛用作锂电池电解液的优良溶剂。

2. 碳酸丙烯酯

其分子式为C4H6O3。这种化学物质呈现出无色或淡黄色的透明液体状态,并且能够溶于水和四氯化碳,同时也能与乙醚、丙酮、苯等有机溶剂相混溶。它被广泛视为一种优质的极性溶剂,并在多个领域中发挥着关键作用,例如高分子作业、气体分离工艺以及电化学应用。特别值得一提的是,碳酸丙烯酯在吸收天然气和石化厂合成氨原料中的二氧化碳方面表现出色,同时还可以作为增塑剂、纺丝溶剂以及烯烃和芳烃的萃取剂使用。在毒理数据方面,经过动物实验证实,口服或皮肤接触均未发现中毒迹象,大鼠经口LD50达到29000mg/kg。此外,为了确保安全,本品应储存在阴凉、通风且干燥的环境中,远离火源,并遵循一般低毒化学品的储运规定。

3. 碳酸二乙酯

其分子式为CH3OCOOCH3。这种化学物质呈现无色液体状态,并带有轻微气味。在23.8℃时,其蒸汽压为1.33kPa,而闪点为25℃,表明这种物质在温度升高时容易挥发并与空气混合,从而存在火灾风险。其熔点为-43℃,沸点为125.8℃。碳酸二乙酯不溶于水,但可以与醇、酮、酯等有机溶剂混溶。这种物质的密度相对较大,稳定性良好。在有机合成和作为溶剂方面有着广泛的应用。

此外,锂离子电池中所使用的锂盐,如LiPF6LiBF4LiClO4等,多数具有易水解和热稳定性较差的特性。然而,双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)作为一种新型锂盐,展现出了卓越的综合性能。其合成工艺先进,通过氟化剂氟化双氯磺酰亚胺得到双氟磺酰亚胺,再进一步锂化反应即可制得。相较于传统的六氟磷酸锂,LiFSI在电解液中具有更高的电导率、优异的热稳定性和良好的高低温性能。因此,LiFSI在电解液中的应用能够显著提升锂电池的循环寿命、倍率性能和安全性,契合了锂电池未来发展的需求。

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    LiFSI作为一种新型锂盐,在电解液中展现出卓越的综合性能,包括高电导率、优异的热稳定性和良好的高低温性能。因此,LiFSI有望成为锂电池中不可或缺的添加剂,部分替代传统的LiPF6。尽管目前LiFSI的生产工艺相对复杂且成本较高,但随着未来生产工艺的成熟和产能的释放,其生产成本和市场价格有望显著下降,从而提升其性价比。此外,锂电池技术的不断更新迭代也为LiFSI带来了广阔的发展空间。国内多家企业已积极布局LiFSI的研发与生产,加速其在锂盐领域的渗透。随着新能源汽车市场的迅猛发展,新型锂盐市场也将迎来重要的增长机遇。
    LiFSI的生产成本正逐步下降,凭借其出色的性能,其在电解液中的应用范围正日益扩大。目前,国内已有众多企业掌握了LiFSI的制备技术。它们通常先合成双氯磺酰亚胺,再与氟代金属盐反应,经过一系列的化学反应,最终得到LiFSI

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国内双氟磺酰亚胺锂的总产能已达到约2.17万吨。多家知名企业均已布局该领域,并拥有可观的产能。行业新秀也纷纷加入,共同推动双氟磺酰亚胺锂市场的繁荣。

另外,新能源汽车行业的迅猛发展与电解液市场的持续旺盛,共同推动了上游锂盐市场的蓬勃发展。双氟磺酰亚胺锂生产规模的不断扩大,无疑将进一步降低其生产成本,从而使其在锂电池电解液中的应用更加广泛。

嘉远应持续洞悉市场行情,做好调研工作,在锂电池市场找准自己的定位,突出自己的优势,提高企业的核心竞争力!


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