新型锂盐LiFSI行业报告：双氟磺酰亚胺，锂电中游材料（27页）

行业报告下载 2021年12月20日 08:50 管理员

目前电解液溶质锂盐主要采用相对低成本的六氟磷酸锂（LiPF6）。溶质锂盐作为电解液的核心组分，其电解液质量占比仅约 13%，但在电解液制造成本占比约 62%，因此锂盐的成本会很大程度限制其在电解液中的应用。溶质锂盐主要分为无机锂盐和有机锂盐，无机锂盐相较于有机锂盐制造环节少、提纯难度低，具有价格低、工艺壁垒低的优势，因此综合性能满足当下市场要求的六氟磷酸锂（LiPF6，以下简写为 6F），凭借其低成本的优势成为目前主流的溶质锂盐。以双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）为代表的下一代新型有机锂盐备受市场关注。LiPF6 化学性质不稳定，即使与添加剂组合，该锂盐构成的电解液对水分和温度变化依然高度敏感，分解时可能会产生强挥发性的危险化学品 HF，存在一定的安全风险。LiPF6 在 0℃环境中离子导电率仅为常温下的 50%，导致锂电池在低温环境中电池效率严重不足。未来的电池发展需要更宽的工作温度和更高的能量密度（更高的电压或容量），而 LiPF6 难以满足更久续航以及更多元应用场景对电池性能提出的要求，因此新型锂盐的研发和市场化正在加速。

截至目前，新型锂盐主要为有机锂盐，具体包括有机硼酸锂盐和亚胺锂盐。双氟磺酰亚胺（LiFSI）性能优异，符合未来电池电解液发展趋势。从材料特性来看， LiFSI 与 LiPF6 相比，拥有更好的导电性、更高的电化学和热稳定性以及抗水解性，可以在高温环境下保持良好的电池性能。LiFSI 在电池中还可以形成更薄、更均匀的 SEI，可以有效减小枝晶对电池结构的破坏从而提升稳定性。虽然 LiFSI 对铝制集流板有腐蚀作用，但目前可以通过加入少量添加剂如 LiODFB 使铝提前钝化来克服。 LiFSI 与 LiPF6 混合使用也能一定程度较单独使用 LiPF6 提升电池性能。LiFSI 以及衍生物 NaFSI 还十分适合用于未来电池体系如锂硫电池（Li-S）、金属锂电池（LMB）、钠离子电池（SIB）以及硅负极锂电池，符合未来电池电解液的发展趋势。因此我们判断 LiFSI 在电解液中的地位有望从目前的添加剂（占比 0.5%以下）逐步过渡到单独使用的锂盐（占比 1%~15%），实现电解液溶质锂盐环节的技术更迭。