如鲲（Rolechem）新製品「LiFS」フルオロスルホン酸リチウム性能評価レポート
一、性能まとめと分析
如鲲（Rolechem）は、新型添加剤であるフルオロスルホン酸リチウム（LiFS）をリリースいたしました。
適用シーン： 高低温性能、急速充電能力、および高温安定性に対する要求が高いリチウムイオン電池に適しており、特に動力用電池や蓄電用電池において応用のポテンシャルを秘めています。
0%、0.1%、0.5%、1%のLiFSを用いた評価を通じて、1.0% LiFSが高低温放電、レート特性、高温保管、およびサイクル性能のいずれにおいても最高のパフォーマンスを発揮し、各性能をバランスさせる理想的な添加量であることが実証されました。
二、評価条件
セルタイプ： 1Ah パウチセル
系（正極／負極）： LFP ／ 人造黒鉛
電圧範囲： 2.5V ～ 3.65V
電解液スキーム（共通成分）： EC : EMC = 3 : 7、1M LiPF6、2% VC 添加
ベース群（Base）： 共通成分 + 0% LiFS
スキーム A： 共通成分 + 0.1% LiFS
スキーム B： 共通成分 + 0.5% LiFS
スキーム C： 共通成分 + 1.0% LiFS
三、実験結果
1.容量と初期クーロン効率（ICE）の最適化：
01 添加量の影響：
LiFSの添加量が1.0%のとき、セルの容量およびICEに対する向上効果が顕著です。LFP/人造黒鉛パウチ電池において、1.0% LiFSグループの初期放電容量は0.7079 mAhに達し、ICEは80.65%となり、いずれも0.1%、0.5%の添加量およびベース（Base）グループを上回りました。
02 SEI膜の最適化：
dQ/dV曲線の分析により、1.0% LiFSグループのピークが2.15V付近で左側にシフトすることが判明しました。これは、LiFSが添加剤の活性を高め、より優れた構造を持つSEI膜の形成を促進し、電極と電解液の副反応を低減することで初期性能を改善できることを示しています。
2.低温性能の向上：
01 インピーダンスの低減：
-20℃の低温条件下において、1.0% LiFSグループのセルの充電/放電直流抵抗（DCR）はベースグループよりも大幅に低くなり、放電DCRはベースグループの0.398 mΩから0.340 mΩに低下し、充電DCRは0.716 mΩから0.620 mΩに低下しました。EISテストとの組み合わせにより、LiFSが低温下の膜インピーダンスを効果的に低減させることが示されています。
02 放電容量保持率：
≤10℃の環境において、1.0% LiFSグループの放電容量保持率の優位性が明確です。例えば、-20℃時の保持率は18.35%（ベースグループは15.17%）、10℃時は81.06%（ベースグループは77.41%）に達し、良好な低温放電能力を示しています。
3.充放電性能の優位性：
01 高レート充電：
充電レートが≥2Cのとき、1.0% LiFSグループが際立ったパフォーマンスを示します。4C充電時、容量保持率は49.8%（ベースグループは37.9%）であり、ベースグループより11.9%向上しました。レートが増加するにつれて優位性がより顕著になり、高出力充電に対するLiFSの高い適応性が体現されています。
02 高レート放電：
放電レートが≥2Cのとき、1.0% LiFSグループの優位性が顕著です。3C放電時の容量保持率は82.2%（ベースグループ74.8%）、5C時は48.1%（ベースグループ41.7%）に達し、いずれもベースグループより6%以上高く、LiFSが高レート下でのセルの放電効率を効果的に高められることが示されています。
4.高温保管性能（60℃、14日間）：
01容量保持と回復：
0.5%および1.0% LiFSグループの容量保持率（90.56%、91.42%）および回復率（94.98%、94.99%）は、ベースグループ（82.39%、90.96%）および0.1%グループ（82.54%、90.44%）よりも優れており、良好な高温安定性を示しています。
02インピーダンスと厚みの変化：
添加量の増加に伴い、内部抵抗の変化率および厚み膨張率が大幅に低下しました。1.0% LiFSグループの内部抵抗変化率は69.04%（ベースグループ116.88%）、厚み変化率は1.70%（ベースグループ6.67%）であり、LiFSが高温下での電解液の分解および電極の膨張を抑制できることを示しています。
5.高温サイクル：
01サイクル性能：
0.1% LiFSグループは添加量が不十分であるため、かえって高温サイクル性能を劣化させましたが、0.5%および1.0%グループはベースグループよりも優れたパフォーマンスを示しました。その中で、1.0% LiFSグループのサイクル寿命の傾向が最も長く、適切な添加量が高温下でのサイクル安定性を効果的に高められることが示されています。
四、 評価まとめ
以上の通り、LiFSは添加剤の活性サイトを低減し、SEI膜の早期形成を促進するとともに、より緻密な膜構造により電解液の継続的な分解を抑えて電極を保護します。
添加量の増加（0〜1.0%）に伴い、セルの交流インピーダンス（EIS）が大幅に低下し、電荷移動抵抗の減少と界面反応の動力学改善が示されています。
同時に、セルの総合性能（特に高低温、レート、高温安定性）の向上において顕著な効果を発揮し、その効果は添加量と密接に関係しており、1.0%が推奨される最適な添加量です。
