氟特电池双氟磺酰亚胺锂顺利出货，六氟磷酸锂即将被全面替代！
摘要：2018年11月，经过四年的筹建及调试，新海宜参股企业苏州氟特电池材料股份有限公司年产1000吨双氟磺酰亚胺锂的项目一期300吨/年的生产装置顺利出货。
新型锂盐双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）被国内外业内行家公认为将替代六氟磷酸锂应用于电动汽车和储能锂离子动力电池的新一代锂盐电解质材料。
早在2012年初，日本触媒宣布，该公司已确立了用作锂离子充电电池电解质的双（氟磺酰）亚胺锂（LiFSI）的工业制造方法，并计划从2013年度开始以每年300吨的规模量产。然而，由于触媒的制备工艺具有严重的放大效应，工业化反应容易造成失控，以至于6年过去，市场至今尚未见到日本触媒量产的LIFSI销售。
LiFSI面世
2018年11月，经过四年的筹建及调试，新海宜科技集团股份有限公司（002089.SZ）参股企业苏州氟特电池材料股份有限公司年产1000吨双氟磺酰亚胺锂的项目一期300吨/年的生产装置顺利出货。
图：氟特电池
氟特电池生产的LiFSI，经多家下游客户检测试用，达到超预期效果。如下图所示，在 NCM 三元系及磷酸铁锂电池的应用上，循环性能、低温性能及高倍率充放安全性能等诸多方面具有明显的改善和提升。
图：LiFSI的主要理化指标
LiFSI与LiPF6的对比
目前被广泛用作电解质的LiPF6，其分子量为152、离子导电率8.0mS/cm、热分解温度60℃，电池工作是局部高温会导致其微量分解，产生的分解物成分复杂，易对电极材料造成腐蚀，致使电化学性能迅速衰减，从而降低电池的循环寿命。
作为对比，LiFSI的分子量187、离子导电率9.8mS/cm、热分解温度超过280℃。在现有体系的电解液中添加LiFSI后，可显著提高离子导电率及改善电池充放电特性。例如，1.2M的纯LiPF6的情况下，经过300次充放电后，容量会降至约60％；而在1.0M LiPF6中添加0.2M LiFSI后，经过1000次循环充放，容量仍可保持80％以上。这在磷酸铁锂和高镍三元体系中使用，性能表现尤为明显！
LiFSI的发展历程
LiFSI早在1995年就由法国科学家Michel.Armand发现并揭示了其作为锂电池导电盐的优异性能。但由于其制备技术难度大，多年来未能找到合适的工艺路线，因此一直处于只听其声未见其人的境况。
近年来，随着业界对其应用研究的不断深入，LiFSI逐渐成为了较为热门的新型锂盐。因其具有比LiPF6更好的热稳定性、导离子能力及更高的锂离子迁移数，成为最有希望取代LiPF6应用于高性能锂离子电池中的锂盐。
但是目前市场上LiFSI的价格远远高于LiPF6。在这一背景下，氟特电池将LiFSI作为辅助锂盐，与LiPF6混合使用，充分发挥二者的优势，在尽可能减少成本增加的前提下，提高电解液物化性能、导离子性能。同时LiFSI有助于降低电极表面膜阻抗，形成稳定的、导离子性较好的钝化膜，从而提高了电池高倍率充放的安全性能。
LiFSI的性能
作为一种新型锂盐，LiFSI在性能上可以针对性地解决当前锂离子电池普遍存在的循环寿命较短（特别是高温下）和安全隐患等行业共性技术难题。相较于传统锂盐六氟磷酸锂，LiFSI具有电导率高、热稳定性高、耐水解、抑制电池气涨等诸多优势。因此，LiFSI被业界广泛认为是锂离子动力电池的理想锂盐电解质材料。
另外，由于LiFSI的阴离子FSI-的独特结构，使他具有良好的低温性能，广泛应用于合成各类离子液体。研究表明，用纯LiFSI作为电解质制作的锂电池在零下50度的条件下，尚有明显的电化学性能。因此，添加LiFSI可以扩大电池的电化学窗口，使得锂电池在北方冬日的低温环境下应用成为可能！
关于苏州氟特电池
图：苏州氟特电池材料有限公司平面图
作为新海宜（002089.SZ）参股企业之一，苏州氟特电池材料有限公司成立于2010年，经过团队人员近二十年的不断探索，苏州氟特找到了一条适合产业化的绿色制备工艺，终于在2018年11月顺利产出首批合格产品。产品高纯（>99.9%）、低杂（Cl-、SO4-小于20ppm）、友好（游离酸H-<5ppm）。晶体色泽光亮，流动性极好。非常适合下游客户各种工况下的添加或应用。
图：氟特电池生产车间
苏州氟特电池材料有限公司创立者之一 Armand 教授是提出双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）应用于锂离子电池的发明人，周志彬教授是双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）产业化制备技术的发明人。Armand 教授和周志彬教授经过近 20 年的攻关，最终实现了锂盐双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）的产业化突破，使苏州氟特电池材料有限公司成为国内唯一实现生产和销售双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）的企业，具有自主知识产权，获得了国内外产业界和科技界的高度关注！
此外，氟特电池材料有限公司应用更广谱的最新产品LiFNSI也即将推出！
图：公司创始人陈瀚林、Michel.Armand和周志彬