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几种典型的电解液锂盐及其生产工艺技术介绍2

4、双草酸硼酸锂LiBOB分子量193.79,外观为微黄或白色粉末,LiBOB中硼原子同具有强烈吸电子能力的草酸根中的氧原子相连,电荷分布比较分散,使得它的电化学稳定性较好;与LiPF 6 相比,LiBOB在第一次充放电过程中不可逆容量较低,50℃高温下的循环性。

 

1)生产工艺:

(1)目前,双草酸硼酸锂的制备方法主要有固相合成法与液相合成法,其中液相合成法分为水相合成法与液体有机溶剂合成法,合成的主要原料包含草酸、硼酸和锂盐,而反应温度可达220~260℃。
(2)液相合成法主要为水相合成,即在水相中将三种物质进行混合反应,反应本质上为酸碱中和反应;然而,在实际生产过程中,水相合成法面临以下问题:
①在高浓度草酸以及高温度下,由于草酸的络合和腐蚀作用,会导致传统316l不锈钢反应釜发生腐蚀,使得产物的金属离子升高,难以应用于锂离子电池中;
②搪瓷釜可以解决腐蚀的问题,但是由于该反应温度较高,在急冷急热时易发生开裂,并且搪瓷釜搅拌桨的强度,不可能达到大批量工业化量产的程度;
③耐高温涂层可以解决腐蚀和高温问题,然而会造成成本的增高,并且长时间的高温条件会造成涂层的剥离,增加修理难度和时间成本;
④反应在高温(220~260℃)完成后,需降温至40℃左右,加有机溶剂进行溶解过滤,完成后进行洗釜;在此过程中,等待时间较长,造成生产效率降低,提高了成本。
(3)而固相生产方法中反应原料分散性差,传质传热不均,反应转化率低,产品纯度低,成本高。

2)发展现状:二草酸硼酸锂产业链下游为应用领域,锂电池电解液为其最大需求端;新型锂盐包括二草酸硼酸锂、三氟甲磺酰亚胺锂以及双氟磺酰亚胺锂三种;二草酸硼酸锂具有无毒、无污染、热稳定性好、电化学稳定性好等优势,能够提高锂电池高温性能以及电解液导电性。
(1)我国二草酸硼酸锂市场主要参与者包括深圳新宙邦科技股份有限公司、南通和惠新能源材料有限公司、江苏瑞泰新能源材料股份有限公司、广东天际电器股份有限公司等。

(2)新宙邦为我国二草酸硼酸锂龙头企业,目前公司正在推进二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、FEC、VC等锂电添加剂一体化布局。

(3)有相关行业分析人士表示,二草酸硼酸锂性能优异,未来有望成为锂电池电解液重要原材料。近年来,在市场需求旺盛等积极因素推动下,我国锂电池行业发展速度加快,为二草酸硼酸锂带来广阔市场空间。预计未来一段时间,伴随技术水平不断提升,我国二草酸硼酸锂市场渗透率将进一步提高。

5、双三氟甲基磺酰亚胺锂LiTFSI:在目前研究的新型锂离子锂盐中,双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)具有较大的阴离子半径,容易解离出锂离子,进而可提高电导率,而且,该产品具有良好的热稳定性。但是LiTFSI在3.7V(Li+/Li)电位下会对正极集流体铝片造成腐蚀,进而影响该电解质在锂离子电池中的应用。
1)生产工艺:将苯甲基双三氟甲基磺酰胺溶于有机溶剂中,在浓硫酸作用下,去苯甲基得到双三氟甲基磺酰氨;再将双三氟甲基磺酰胺,在有机溶剂条件下,与树脂锂进行离子交换得到最终产物双三氟甲基磺酰亚胺锂盐(LiTFSI);双三氟甲基磺酰亚胺锂盐的制备方法,该方法原料廉价易得,反应步骤简单易控,以往工业化大量生产过程中,氨的准确量难控制的问题,减少了不必要的产物,提高了双三氟甲基磺酰亚胺锂盐(LiTFSI)的产率;同时,操作过程中几乎无污染,无危险的反应条件,所得LiTFSI易提纯。
2)发展现状:由于双三氟甲基磺酰亚胺锂的生产技术以及成本方面等原因,目前布局企业较少,但由于其作为新型锂盐的优良性能,同时随着国内锂电池市场的发展,未来双三氟甲基磺酰亚胺锂的市场需求将会持续增加。

发布时间:2023/12/21 0:23:55 查看:252次

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