Materiali di supporto per batterie
Elettrolita LiTFSI (Litio bis(trifluorometansolfonil)immide) per applicazioni in batterie Litio-Zolfo
Numero articolo : FZ51
Il prezzo varia in base a specifiche e personalizzazioni
- Concentrazione di sale di litio
- 1.0 M LiTFSI
- Formulazione del solvente
- DME : DOL (Rapporto volumetrico 1:1)
- Additivo funzionale
- 1.0 wt% LiNO3 (Opzionale)
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Panoramica del prodotto
Questo elettrolita per batterie ad alta purezza è formulato specificamente per la ricerca sulle batterie litio-zolfo (Li-S) e sulle batterie al litio metallico di nuova generazione. Composto da litio bis(trifluorometansolfonil)immide (LiTFSI) sciolto in una miscela di solventi eterei binari miscelati con precisione di 1,2-dimetossietano (DME) e 1,3-diossolano (DOL), questa soluzione chimica fornisce l'ambiente di solvatazione ideale per l'elettrochimica complessa dei catodi allo zolfo. La formulazione specializzata promuove un'elevata mobilità degli ioni litio e sopprime l'eccessiva polarizzazione di concentrazione durante i cicli di carica-scarica.
Progettato per affrontare le sfide fondamentali dell'utilizzo dello zolfo e della dinamica degli intermedi polisolfurici, questo sistema elettrolitico è essenziale per laboratori elettrochimici, centri di ricerca accademici e linee pilota di stoccaggio energetico. La composizione di base del solvente etereo fornisce la costante dielettrica e la bassa viscosità necessarie per facilitare il rapido trasporto ionico attraverso elettrodi compositi zolfo-carbonio e separatori.
Prodotto secondo rigorosi protocolli di controllo dell'umidità, questo elettrolita liquido garantisce un'eccezionale riproducibilità su celle a bottone, celle di prova divise e pouch cell multistrato. Per mantenere proprietà elettrochimiche ottimali e prevenire la contaminazione da umidità ambientale, tutte le operazioni di manipolazione e fabbricazione delle celle devono essere condotte rigorosamente in ambienti sottovuoto, in camera secca o in glovebox a gas inerte.
Caratteristiche principali
- Delocalizzazione anionica e dissociazione ionica superiori: L'anione bistriflimmide [N(SO2CF3)2]−, grande e flessibile, presenta un'ampia delocalizzazione della carica negativa sui suoi gruppi sulfonilici, riducendo efficacemente le tendenze all'accoppiamento ionico e fornendo numeri di trasporto dei cationi di litio notevolmente elevati rispetto ai sali di litio inorganici convenzionali.
- Matrice di solventi eterei binari ottimizzata: La miscela volumetrica 1:1 di 1,2-dimetossietano (DME) e 1,3-diossolano (DOL) combina un'elevata solubilità dei polisolfuri con una bassa viscosità, facilitando la rapida bagnabilità di strutture catodiche spesse e riducendo la resistenza al trasferimento di carica interfacciale.
- Efficace passivazione dell'anodo di litio: Disponibile con l'additivo standard all'1% in peso di nitrato di litio (LiNO3), questa formulazione promuove la formazione di un'interfase solida dell'elettrolita (SEI) robusta e protettiva sugli anodi di litio metallico, sopprimendo efficacemente l'effetto navetta (shuttle) dei polisolfuri parassiti ed estendendo la vita utile della cella.
- Maggiore stabilità termica ed elettrochimica: A differenza dei sali tradizionali come LiClO4 o LiAsF6, questa struttura di sale immidico mostra un'eccezionale resistenza alla degradazione termica e alla decomposizione ossidativa, garantendo un funzionamento stabile attraverso le finestre di tensione operativa standard Li-S.
- Ridotta polarizzazione ad alto regime: La combinazione di elevata conducibilità ionica e bassa associazione ionica minimizza i gradienti di concentrazione attraverso il gap inter-elettrodico, consentendo cicli ad alto regime senza interruzioni premature della tensione nei protocolli di test più impegnativi.
- Contenuto di umidità residua ultra-basso: Preparata in condizioni di estrema secchezza controllata, la soluzione mantiene i livelli di acqua residua e impurità al di sotto delle soglie critiche di rilevamento per prevenire la corrosione prematura del foglio di litio e la degradazione del materiale attivo.
- Formulazioni flessibili su misura: Disponibile in concentrazioni ottimizzate standard o rapporti completamente personalizzabili, consentendo ai ricercatori di regolare la molarità del sale, le proporzioni degli eteri e le chimiche degli additivi per puntare a specifici benchmark elettro-catalitici, a bassa temperatura o ad alta capacità areica.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Test di celle a bottone Litio-Zolfo (Li-S) | Elettrolita di base per la valutazione di nuovi catodi compositi zolfo-carbonio, poliacrilonitrile solforato (SPAN) e rivestimenti funzionali del separatore in architetture CR2032/CR2016. | Massimizza la cinetica di conversione dello zolfo attivo e fornisce dati di efficienza coulombica riproducibili. |
| Ricerca sull'interfase dell'anodo di litio metallico | Indagine sulle sovratensioni di stripping/plating simmetriche Li|Li e asimmetriche Li|Cu e sulla morfologia dei dendriti in condizioni di solvatazione a base eterea. | Forma una SEI passivante stabile e uniforme che minimizza il consumo continuo di elettrolita. |
| Studi sulla mitigazione dello shuttle dei polisolfuri | Analisi quantitativa dei meccanismi di dissoluzione, migrazione e ritenzione del polisolfuro di litio intermedio (Li2Sx) in configurazioni a cella liquida. | L'elevata compatibilità del solvente consente test accurati su banco di strati barriera fisici per il blocco dei polisolfuri. |
| Assemblaggio di pouch cell multistrato | Valutazione su scala di catodi di zolfo autoportanti e fogli di litio metallico ultrasottili sotto pressioni di impilamento uniformi in prototipi di pouch cell. | La bassa tensione superficiale garantisce una penetrazione completa dell'elettrolita e una bagnabilità totale del separatore su ampie aree dell'elettrodo. |
| Caratterizzazione elettrochimica in-situ | Mezzo liquido per spettroscopia UV-Vis operando, spettroscopia Raman, spettroscopia di impedenza elettrochimica (EIS) e voltammetria ciclica (CV) durante le reazioni redox. | Minimizza l'interferenza spettrale di fondo e fornisce una risposta di base stabile durante le scansioni cicliche. |
| Bagnabilità interfacciale in celle ibride solido-liquido | Agente modificatore interfacciale applicato tra membrane elettrolitiche allo stato solido e catodi compositi porosi per eliminare l'elevata resistenza di contatto. | Colma i vuoti interfacciali solido-solido, facilitando un trasporto fluido degli ioni Li attraverso le architetture di celle ibride. |
Specifiche tecniche
| Parametro di specifica | Formulazione Standard (FZ51-A) | Formulazione Passivata (FZ51-B) | Formulazione Personalizzata (FZ51-C) |
|---|---|---|---|
| Numero articolo prodotto | FZ51-A | FZ51-B | FZ51-C |
| Sale di litio principale | Litio bis(trifluorometansolfonil)immide (LiTFSI) | Litio bis(trifluorometansolfonil)immide (LiTFSI) | LiTFSI / Sali di litio specificati |
| Concentrazione del sale | 1.0 M (mol/L) | 1.0 M (mol/L) | 0.5 M – 2.0 M (Personalizzabile) |
| Composizione del solvente | 1,2-Dimetossietano (DME) : 1,3-Diossolano (DOL) | 1,2-Dimetossietano (DME) : 1,3-Diossolano (DOL) | DME:DOL o solventi alternativi eterei/carbonatici |
| Rapporto solvente | Rapporto volumetrico 1:1 (V%) | Rapporto volumetrico 1:1 (V%) | Rapporti volumetrici/ponderali personalizzabili |
| Additivi funzionali | Nessuno | 1.0 wt% Nitrato di litio (LiNO3) | LiNO3 / Additivi filmogeni su richiesta |
| Finestra elettrochimica | 0.0 V – 3.0 V vs. Li/Li⁺ (Tipico Li-S) | 0.0 V – 3.0 V vs. Li/Li⁺ (Tipico Li-S) | Dipendente dalla composizione della matrice personalizzata |
| Contenuto di umidità (H₂O) | ≤ 20 ppm | ≤ 20 ppm | ≤ 10 – 20 ppm (Standard ultra-secco) |
| Compatibilità collettore di corrente | Al rivestito di carbonio / Nichel / Acciaio inox | Al rivestito di carbonio / Nichel / Acciaio inox | Configurazione dipendente dal substrato |
| Ambiente operativo | Glovebox a gas inerte / Atmosfera secca | Glovebox a gas inerte / Atmosfera secca | Glovebox a gas inerte / Atmosfera secca |
| Condizioni di conservazione | Sigillato ermeticamente sotto Ar/N₂, luogo fresco e asciutto | Sigillato ermeticamente sotto Ar/N₂, luogo fresco e asciutto | Sigillato ermeticamente sotto Ar/N₂, luogo fresco e asciutto |
| Opzioni di confezionamento | Flaconi da 100 mL / 250 mL / 500 mL / 1 L | Flaconi da 100 mL / 250 mL / 500 mL / 1 L | Dalla scala di ricerca ai volumi pilota |
Perché scegliere questo prodotto
- Sintesi ad alta purezza costante: Ogni lotto è sottoposto a rigorosi processi di disidratazione e purificazione per garantire livelli minimi di acqua residua e impurità ioniche, prevenendo polarizzazioni imprevedibili della cella e reazioni collaterali premature.
- Progettato specificamente per sistemi redox allo zolfo: La formulazione bilanciata DME:DOL massimizza l'utilizzo dello zolfo stabilendo un equilibrio ottimale tra la dissoluzione dei polisolfuri per la conversione attiva e il controllo della viscosità per un elevato rendimento ionico.
- Compatibilità anodica comprovata: L'inclusione dell'additivo LiNO3, misurato con precisione, passiva il substrato di litio metallico, consentendo test di vita utile affidabili e mitigando la pericolosa crescita dendritica.
- Formulazione flessibile del lotto personalizzato: Le nostre capacità di formulazione chimica consentono molarità, rapporti di solvente e pacchetti di additivi funzionali personalizzati, adattati a parametri di ricerca specializzati.
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