日本將鋰電池電解質(zhì)中用亞胺鋰制造


鋰電世界 觸媒宣布,該公司已確立了用作鋰離子充電電池電解質(zhì)的雙(氟磺酰)亞胺鋰(LiFSI)的工業(yè)制造方法。計(jì)劃從2013年度開(kāi)始以每年200~300噸的規(guī)模量產(chǎn)并銷(xiāo)售。該公司的目標(biāo)是2015年度使鋰離子充電電池電解質(zhì)的銷(xiāo)售額達(dá)到20億日元以上。
LiFSI的基本物性為分子量187g/mol、離子導(dǎo)電率9.8mS/cm、熱分解溫度308℃、最大陰離子半徑0.35nm。目前被廣泛用作電解質(zhì)的LiPF6,其基本物性為分子量152g/mol、離子導(dǎo)電率8.0mS/cm、熱分解溫度154℃、最大陰離子半徑0.27nm。目前設(shè)想將LiFSI與LiPF6等混合使用。
LiFSI的分子構(gòu)造
電解質(zhì)中添加LiFSI后,可提高離子導(dǎo)電率及電池充放電特性。比如,反復(fù)充放電300次后,1.2M LiPF6的情況下放電容量保持率會(huì)降至約60%,而在1.0M LiPF6中添加0.2M LiFSI后,保持率可超過(guò)80%(試驗(yàn)條件為正極:LiCoO2、負(fù)極:石墨、充放電率:0.2C)。
使用LiFSI的鋰離子充電電池
另外,添加LiFSI還可有效提高低溫下的放電負(fù)荷特性以及高溫保存后的容量保持率。同時(shí)還有抑制膨脹的效果,如果將30℃下充滿(mǎn)電(4.2V)并在80℃下放置1周后的、使用1.2M LiPF6的電池單元的厚度變化設(shè)定為100,那么在1.0M LiPF6中添加0.2M LiFSI時(shí)便會(huì)降至60。
日本觸媒在2012年2月29日~3月2日于東京有明國(guó)際會(huì)展中心舉行的“第三屆國(guó)際充電電池展”上展出了該電解質(zhì)。另外,該公司還將在2012年3月29日于日本靜岡縣浜松市舉行的“電氣化學(xué)會(huì)第79屆大會(huì)”上發(fā)表這種電解質(zhì)的工作機(jī)理。