NaFSI,雙氟磺酰亞胺鈉,化學式為F2NNaO4S2,外觀為白色固體狀,熔點112℃,可溶于水,具有吸濕性,需避免暴露在空氣中受潮,一般存放于惰性氣體例如氬氣中。NaFSI是一種性能優良的鈉電池電解液,鈉離子電池憑借原料充足、成本低、綜合性能較優等特點,擁有巨大開發價值,市場即將進入爆發增長期,NaFSI迎來發展機遇。
鈉離子電池與鋰離子電池相比,在能量密度、循環壽命方面性能較差。在原電池中,電解質的作用是在正負極之間傳導離子,其性能直接影響電池的能量密度與循環壽命。因此,鈉電池電解液開發重要性突出。
鈉電池電解液性能提升主要有兩種路線,一是改進優化已有電解質,二是開發新型電解質。目前,鈉電池電解液溶質主流產品是NaPF6(六氟磷酸鈉),NaPF6粘度較高,會影響動力學性能。與之相比,NaFSI粘度小,動力學性能好,有利于提升鈉離子電池能量密度,并且其在大倍率充放電工況下容量保持率更高,循環壽命更長,是一種新型的、性能更優的鈉電池電解液溶質。
除性能方面外,與NaPF6相比NaFSI還具有成本優勢。制造NaFSI所需原材料均來源廣泛且價格低廉,其中的氟元素用量會大幅降低。長期來看,由于原材料供應更為充足,成本更易于控制,NaFSI大規模量產經濟效益明顯。
鈉離子電池的工作原理、結構組成與鋰離子電池基本一致,從鋰離子電池發展來看,其電解液的安全性要求正在快速提升,與主流電解液溶質LiPF6(六氟磷酸鋰)相比,LiFSI(雙氟磺酰亞胺鋰)在熱穩定性、導電率等方面更具優勢,有望逐步取代LiPF6。