中國粉體網(wǎng)訊 作為電解液的核心部分，溶質(zhì)鋰鹽在很大程度上決定著電池的各項性能。目前，低成本的無機鋰鹽六氟磷酸鋰（LiPF6）占據(jù)市場主導(dǎo)地位，但是六氟磷酸鋰仍存在熱穩(wěn)定性較差，較易水解，容易造成電池容量快速衰減并帶來安全隱患、極易吸潮分解釋放出有害氣體氟化氫的問題，逐漸無法跟上鋰電池發(fā)展的需求。而新型電解液溶質(zhì)鋰鹽往往具有更高的熱穩(wěn)定性、熱力學(xué)穩(wěn)定性和高低溫放電性能，物化性能優(yōu)于六氟磷酸鋰，能夠更好的滿足鋰電池的發(fā)展趨勢。將新型鋰鹽應(yīng)用于鋰離子電池可拓寬電池的使用溫度，提升循環(huán)壽命和安全性，在動力電池高能量密度、高安全性的需求環(huán)境下，新型鋰鹽是未來發(fā)展的重要方向。
新型鋰鹽LiFSI，鋰電中游材料的下一個風(fēng)口
目前商業(yè)化使用的電解質(zhì)主要為有機電解液，由溶質(zhì)（鋰鹽）、溶劑（有機溶劑）以及添加劑構(gòu)成。溶質(zhì)鋰鹽的選擇很大程度上也決定著鋰電池的容量、工作溫度、循環(huán)性能、功率密度、能量密度及安全性等性能。
新型鋰鹽優(yōu)缺點
目前，以雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）為代表的下一代新型有機鋰鹽備受市場關(guān)注。從材料特性來看，LiFSI與LiPF6相比，擁有更好的導(dǎo)電性、更高的電化學(xué)和熱穩(wěn)定性以及抗水解性，可以在高溫環(huán)境下保持良好的電池性能。LiFSI在電池中還可以形成更薄、更均勻的SEI，可以有效減小枝晶對電池結(jié)構(gòu)的破壞從而提升穩(wěn)定性。雖然LiFSI對鋁制集流板有腐蝕作用，但目前可以通過加入少量添加劑如LiODFB使鋁提前鈍化來克服。
LiFSI與LiPF6混合使用也能一定程度較單獨使用LiPF6提升電池性能。LiFSI以及衍生物NaFSI還十分適合用于未來電池體系如鋰硫電池（Li-S）、金屬鋰電池（LMB）、鈉離子電池（SIB）以及硅負極鋰電池，符合未來電池電解液的發(fā)展趨勢。因此可判斷LiFSI在電解液中的地位有望從目前的添加劑（占比0.5%以下）逐步過渡到單獨使用的鋰鹽（占比1%~15%），實現(xiàn)電解液溶質(zhì)鋰鹽環(huán)節(jié)的技術(shù)更迭。
發(fā)展可期，頭部企業(yè)加速布局新型鋰鹽
1995年，Michel Armand博士首次提出將LiFSI作為新型鋰電池溶質(zhì)鋰鹽，但由于該工藝中原料氟磺酸價格昂貴，且對生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕非常厲害，阻礙了其商業(yè)化進程。2012年，日本觸媒宣布已確立了溶質(zhì)鋰鹽用LiFSI的工業(yè)制造方法，次年，全球首個產(chǎn)業(yè)化級別的LiFSI生產(chǎn)線由日本觸媒實現(xiàn)。中國企業(yè)對LiFSI的產(chǎn)業(yè)化合成的研究始于2015年前后，并在2017年逐步落實產(chǎn)能，目前全球各大企業(yè)已開始陸續(xù)投資布局規(guī)模化的LiFSI產(chǎn)能。
LiFSI產(chǎn)業(yè)發(fā)展時間線
目前我國多家企業(yè)如天賜材料、新宙邦、多氟多、康鵬科技、氟特電池等紛紛突破LiFSI合成工藝的技術(shù)壁壘，陸續(xù)布局。
LiFSI生產(chǎn)工藝流程
來源：多氟多，光大證券研究所整理
截止2021年10月，國內(nèi)現(xiàn)有LIFSI產(chǎn)能約6600噸/年，如若各家公司現(xiàn)有的擴產(chǎn)項目能夠順利實施，預(yù)計2025年國內(nèi)LIFSI產(chǎn)能將達到10.56萬噸/年。
我國LiFSI現(xiàn)有產(chǎn)能及擴產(chǎn)情況
未來，在下游動力電池需求快速提升的形勢下，預(yù)計溶質(zhì)鋰鹽的需求將大幅擴張。LiFSI出色的鋰電池性能以及降本帶來的經(jīng)濟性將加速其在鋰鹽領(lǐng)域的滲透。
參考資料：
王喆等.新型鋰鹽LiFSI：鋰電中游材料的下一個風(fēng)口
趙乃迪.氟系新材料龍頭，雙軌驅(qū)動大有可為
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/黑金）
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