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双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI，C2F6LiNO4S2，CAS 90076-65-6）常温为白色结晶粉末，无刺激性气味，晶体颗粒均匀细腻，工业电池级粉体中位粒径多在10～25μm，粉体松散，流动性良好。晶体密度2.02 g/cm³，熔点234～238℃，熔融后可短暂维持液态，直至370℃才发生热分解，无高温快速产气现象，热物理表现优于六氟磷酸锂。
双三氟甲基磺酰亚胺锂的吸湿性微弱，远低于LiPF₆、LiDFP，短时间暴露干燥空气不会快速吸潮结块，仅高湿环境下缓慢吸附微量水汽，粉体不易发黄变质，操作手套箱水氧管控标准可放宽至30 ppm，加工门槛更低。溶解适配性极强，可完全溶于碳酸酯、醚类、离子液体、内酯等绝大多数极性有机溶剂，溶解后得到无色透明溶液，溶解度随温度升高明显提升；难溶于烷烃等非极性溶剂，水中可溶但溶解后仅缓慢水解，不会快速析出腐蚀物。
双三氟甲基磺酰亚胺锂常温常压下蒸气压趋近于零，挥发性极低，密封电池体系中不会挥发积聚气体，降低电池胀气风险。材料无磁性，不干扰电池内部电荷传导；无紫外可见光吸收，添加后不改变电解液透光外观。电学特性优异，TFSI⁻阴离子电荷离域程度高，离子缔合效应弱，宽温域均可保持高离子电导率，-40℃低温工况极化小，放电容量衰减更少。
行业关键物理指标严格管控，电池级原料水分≤30 ppm，游离酸≤50 ppm，重金属杂质含量极低。双三氟甲基磺酰亚胺锂粉体无塑性，受压易压实团聚，结块后简单烘干即可恢复基础性能。储存无需严苛低温，氮气密封避光常温存放即可稳定保存。综合来看，低吸潮、宽溶剂适配、低挥发、高低温导电优良等物理特质，让双三氟甲基磺酰亚胺锂适配固态、锂金属、高压动力电池等多种新型锂电电解液体系。