锂电池电解质二氟草酸硼酸锂对理化性能的影响

2021-11-21 14:50:02 Summer 55

 元素分析是研究有机化合物中元素组成的化学分析方法。分为定性、定量两种。前者用于鉴定有机化合物中含有哪些元素; 后者用于测定有机化合物中这些元素的百分含量。例如,被测物质在特殊仪器中燃烧后,可定量地测定成二氧化碳形态的碳、成水形态的氢、成单体形态或氮氧化物形态的氮和成 二氧化硫形态的硫等。利用化学反应测定化合物元素组成和百分含量的方法。前者称为元素定性分析,后者称为元素定量分析。进行完整的元素分析后,可以计算出化合物的实验式。如果知道了化合物的分子量,还可以定出其分子式。再辅以其他方法,可知其结构式。

通过元素分析、红外(FTIR)对自制的高纯草酸二氟硼酸锂(LiODFB)的化学结构和成分进行分析和表征,通过水分暴露实验和电池性能测试综合对比分析LiODFB与LiPF6的水分敏感性和理化性能。

研究结果表明:

自制LiODFB的元素含量和理论值基本吻合,纯度达到99.93%;各化学键的红外吸收峰都存在,并且未见其他杂质峰;LiODFB在25℃和50%湿度下暴露2h后,吸潮形成LiODFB·H2O,随暴露时间延长,发生水解反应,生成复杂化合物;LiPF6在25℃和50%湿度下暴露,迅速反应生成LiF和Li3PO4等,同时放出HF气体;电池的放电容量和容量保持率均随着LiODFB和LiPF6的暴露时间延长而变差,在暴露时间相同时,与采用LiPF6的基电解液相比,采用LiODFB基电解液的电池的容量和容量保持率均明显较高。

知识扩展:

LiPF6:LiPF6是白色颗粒状或粉末状固体,形貌不同,流动性和溶解性不同。熔点200℃(分解温度),白色颗粒状密度1.5g/mL,粉末状密度会小一些;易潮解,与空气中的微量水分发生反应生成氢粜冄氟頭筿酸等;受热易分解,在干燥氮气(N2)中160℃开始分解,在空气中70℃开始分解,应在低温下储存;在电解液中的LiPF6比固体的LiPF6热分解温度要高。LiPF6对皮肤的腐蚀性强,操作时需佩戴耐酸碱手套,如皮肤上不慎沾染,需要马上用流水清洗,而后用5%的葡萄糖酸钙溶液浸泡0.5h以上,严重者需马上送医院治疗。

六氟磷酸锂作为锂离子电池电解质,主要用于锂离子动力电池、锂离子储能电池及其他日用电池,同时是近中期不可替代的锂离子电池电解质。

Li3PO4:遵照规格使用和储存则不会分解。溶于酸、氨水,微溶于冷水,不溶于丙酮。应贮存在阴凉、通风、干燥、清洁库房内。

工业生产一般采用一水氢氧化锂或碳酸锂为原料,与磷酸反应制得磷酸锂。
磷酸法
将工业一水氢氧化锂加入盛有蒸馏水的反应器中,在搅拌下缓慢加入热法磷酸进行中和反应,生成磷酸锂沉淀,经过滤,蒸馏浓缩,冷却结晶,离心分离,干燥,制得磷酸锂成品。其
3LiOH?H2O+H3PO4→Li3PO4+4H2O


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