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鋰電池電解質二氟草酸硼酸鋰對理化性能的影響

2021-11-21 14:50:02 Summer 57

 元素分析是研究有機化合物中元素組成的化學分析方法。分為定性、定量兩種。前者用于鑒定有機化合物中含有哪些元素; 后者用于測定有機化合物中這些元素的百分含量。例如,被測物質在特殊儀器中燃燒后,可定量地測定成二氧化碳形態的碳、成水形態的氫、成單體形態或氮氧化物形態的氮和成 二氧化硫形態的硫等。利用化學反應測定化合物元素組成和百分含量的方法。前者稱為元素定性分析,后者稱為元素定量分析。進行完整的元素分析后,可以計算出化合物的實驗式。如果知道了化合物的分子量,還可以定出其分子式。再輔以其他方法,可知其結構式。

通過元素分析、紅外(FTIR)對自制的高純草酸二氟硼酸鋰(LiODFB)的化學結構和成分進行分析和表征,通過水分暴露實驗和電池性能測試綜合對比分析LiODFB與LiPF6的水分敏感性和理化性能。

研究結果表明:

自制LiODFB的元素含量和理論值基本吻合,純度達到99.93%;各化學鍵的紅外吸收峰都存在,并且未見其他雜質峰;LiODFB在25℃和50%濕度下暴露2h后,吸潮形成LiODFB·H2O,隨暴露時間延長,發生水解反應,生成復雜化合物;LiPF6在25℃和50%濕度下暴露,迅速反應生成LiF和Li3PO4等,同時放出HF氣體;電池的放電容量和容量保持率均隨著LiODFB和LiPF6的暴露時間延長而變差,在暴露時間相同時,與采用LiPF6的基電解液相比,采用LiODFB基電解液的電池的容量和容量保持率均明顯較高。

知識擴展:

LiPF6:LiPF6是白色顆粒狀或粉末狀固體,形貌不同,流動性和溶解性不同。熔點200℃(分解溫度),白色顆粒狀密度1.5g/mL,粉末狀密度會小一些;易潮解,與空氣中的微量水分發生反應生成氫糶冄氟頭筿酸等;受熱易分解,在干燥氮氣(N2)中160℃開始分解,在空氣中70℃開始分解,應在低溫下儲存;在電解液中的LiPF6比固體的LiPF6熱分解溫度要高。LiPF6對皮膚的腐蝕性強,操作時需佩戴耐酸堿手套,如皮膚上不慎沾染,需要馬上用流水清洗,而后用5%的葡萄糖酸鈣溶液浸泡0.5h以上,嚴重者需馬上送醫院治療。

六氟磷酸鋰作為鋰離子電池電解質,主要用于鋰離子動力電池、鋰離子儲能電池及其他日用電池,同時是近中期不可替代的鋰離子電池電解質。

Li3PO4:遵照規格使用和儲存則不會分解。溶于酸、氨水,微溶于冷水,不溶于丙酮。應貯存在陰涼、通風、干燥、清潔庫房內。

工業生產一般采用一水氫氧化鋰或碳酸鋰為原料,與磷酸反應制得磷酸鋰。
磷酸法
將工業一水氫氧化鋰加入盛有蒸餾水的反應器中,在攪拌下緩慢加入熱法磷酸進行中和反應,生成磷酸鋰沉淀,經過濾,蒸餾濃縮,冷卻結晶,離心分離,干燥,制得磷酸鋰成品。其
3LiOH?H2O+H3PO4→Li3PO4+4H2O


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標簽:    LiDFOB 二氟草酸硼酸鋰
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