新品推荐16 LiFS氟磺酸锂性能评测分析
一、性能总结与分析
如鲲新型添加剂产品氟磺酸锂(LiFS)。
适用场景:适用于对高低温性能、快充能力及高温稳定性要求较高的锂离子电池,尤其在动力型电池和储能电池中具有应用潜力。
通过对0%、0.1%、0.5%和1%的LiFS进行评测,1.0% LiFS 在高低温放电、倍率性能、高温存储及循环性能中均表现最佳,是平衡各性能的理想添加量。
二、评测条件
三、实验结果
1.容量与首效优化:
01 添加量影响:
当 LiFS 添加量为 1.0% 时,对电芯容量及首效提升效果显著。在 LFP / 人造石墨软包电芯中,1.0% LiFS 组的首次放电容量达 0.7079mAh,首效为 80.65%,均高于 0.1%、0.5% 添加量及基准(Base)组。
02 SEI 膜优化:
通过dQ/dV曲线图发现,1.0%LiFS组峰在2.15V左右时左移,表明LiFS 可提升添加剂活性,促进形成结构更优的 SEI 膜,减少电极与电解液的副反应,从而改善初始性能。
2.低温性能提升:
01 阻抗降低:
在 - 20℃低温条件下,1.0% LiFS 组的电芯充电 / 放电内阻(DCR)显著低于基准组,其中放电 DCR 从基准组的 0.398mΩ 降至 0.340mΩ,充电 DCR 从 0.716mΩ 降至 0.620mΩ,结合EIS测试表明 LiFS 有效降低了低温下的膜阻抗。
02 放电容量保持率:
在≤10℃环境中,1.0% LiFS 组的放电容量保持率优势明显。例如,-20℃时保持率为 18.35%(基准组 15.17%),10℃时达 81.06%(基准组 77.41%),显示出良好的低温放电能力。
3.充放电性能优势:
01 高倍率充电:
当充电倍率≥2C 时,1.0% LiFS 组表现突出。4C 充电时,容量保持率为 49.8%(基准组 37.9%),较基准组提升 11.9%;随着倍率增加,优势逐渐明显,体现了 LiFS 对高功率充电的适应性。
02 高倍率放电:
放电倍率≥2C 时,1.0% LiFS 组优势显著。3C 放电时容量保持率为 82.2%(基准组 74.8%),5C 时达 48.1%(基准组 41.7%),均比基准组高 6% 以上,表明 LiFS 能有效提升电芯在高倍率下的放电效率。
4.高温存储性能(60℃,14 天):
容量保持与恢复:
0.5% 和 1.0% LiFS 组的容量保持率(90.56%、91.42%)和恢复率(94.98%、94.99%)优于基准组(82.39%、90.96%)及 0.1% 组(82.54%、90.44%),显示出良好的高温稳定性。
内阻与厚度变化:
随着添加量增加,内阻变化率和厚度膨胀率显著降低。1.0% LiFS 组内阻变化率为 69.04%(基准组 116.88%),厚度变化率 1.70%(基准组 6.67%),表明 LiFS 能抑制高温下的电解液分解和电极膨胀。
5.高温循环:
循环性能:0.1% LiFS 组因添加量不足,反而劣化高温循环性能;0.5% 和 1.0% 组表现优于基准组,其中 1.0% LiFS 组循环寿命趋势最长,表明合适的添加量可有效提升高温下的循环稳定性。
四、评测总结
以上综合,LiFS 通过降低添加剂活性位点,促进 SEI 膜提前形成,且膜结构更致密,减少电解液持续分解,从而保护电极。
随着添加量增加(0~1.0%),电芯交流阻抗(EIS)显著降低,表明电荷转移阻力减小,界面反应动力学改善。
同时,在提升电芯综合性能(尤其是高低温、倍率及高温稳定性)方面具有显著效果,其作用与添加量密切相关,1.0% 为推荐最优添加量。