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六氟磷酸钾作为锂电池电解液的技术现状

来源:宝鄂实业    2019-12-27 22:51    点击量:
六氟磷酸钾作为锂电池电解液的技术现状。锂电池电解液的核心材料六氟磷酸锂(LiPF6)一直是该领域的研究热点。六氟磷酸锂的合成方法主要有气固反应法、氟化氢溶剂法、有机溶剂法和离子交换法。工业上以氟化氢溶剂法为主,有机溶剂法次之。
 
钾方法电解液。Jpeg
 
六氟磷酸钾作为锂电池电解液的技术现状
 
1. 气-固反应法
 
气固反应是较早的合成方法之一。在该方法中,多孔氟化锂(LiF)固体或无水氟化氢(HF)处理的LiF纳米颗粒与五氟化磷(PF5)气体在高温高压下直接反应生成LiPF6固体。它的优点是工艺简单,操作方便,设备要求不高,但还没有用于工业生产。其根本原因在于传质困难,这是该方法难以克服的一个重要问题。
 
2. 离子交换法
 
六氟磷酸钠、钾、铵和有机胺盐的性质稳定,易于用各种方法纯化。所谓离子交换法,就是将高纯稳定的六氟磷酸酯与含锂化合物在有机溶剂中通过离子交换反应生成LiPF6。常用的锂盐有氯化锂、溴化锂、高氯酸锂、硝酸锂和醋酸锂。
 
3.溶剂法
 
为了克服气固反应法的缺点,提出了溶剂法。溶剂法有无机溶剂法和有机溶剂法两种。有机溶剂法:有机溶剂法的制备工艺与氟化氢溶剂法相似。不同之处在于,有机溶剂制备的产品纯度仅为90% ~ 95%,产品易吸收有机溶剂,难以进一步脱除和生产固体六氟磷酸锂。
 
目前,六氟磷酸钾的合成技术已相对成熟,但扩散速度明显加快,并呈现出新的趋势。从技术角度看,新型磷源的开发和应用是高频溶剂法发展的趋势之一。另一个值得注意的新趋势是一些国内外企业和研究单位已开始开发合成锂的技术方法与廉价的无机锂盐和方法,以及如何有效地重用有价值的材料浪费电池将成为未来的一个新的热点。
 
六氟磷酸锂的生产工艺门槛较高,特别是高纯六氟磷酸锂晶体的生产。可以说,六氟磷酸锂作为锂电池行业的前沿材料,不愧为电解液的灵魂。六氟磷酸锂电池非常不稳定,在60℃左右分解,也很容易发生谵妄。六氟磷酸钾通常是在无水氟化氢、低烷基醚等非水溶剂中制备的。
 
而如果六氟磷酸锂向锂离子电池和动力锂电池发展方向,其纯度、稳定性、一致性要求都很高。同时,六氟磷酸锂生产工艺涉及温度低、腐蚀性强、无水、无粉尘等恶劣工作条件,工艺难度很大。因此,预计在未来很长一段时间内,六氟磷酸锂仍将是唯一大规模使用的电解质盐,其独特性主要取决于锂、磷和氟的组成。
 
六氟磷酸锂作为锂电池电解液生产基地的材料,容易被忽略,但粒度分布,杂质含量,但限制了锂电池的发展,尤其是对内容的杂质,如钠、钾、铁和其他金属元素和硫酸、硝酸和其他要求在十万分之一(质量分数),这使得该行业不得不对六氟磷酸锂的生产工艺进行优化,并对其原料净化技术投入更多资金。
 
六氟磷酸锂是电解质组成中最重要的成分,约占锂电池电解质总成本的43%。在氟化工行业,虽然传统产品同比下降