stringtranslate.com

Гексафторфосфат лития

Гексафторфосфат лития — неорганическое соединение с формулой LiPF6 . Это белый кристаллический порошок.

Производство

LiPF 6 производится путем реакции пентахлорида фосфора с фтористым водородом и фтористым литием [1] [2]

PCl 5 + LiF + 5 HF → LiPF 6 + 5 HCl

Поставщиками являются Targray и Morita Chemical Industries Co., Ltd.

Химия

Соль относительно стабильна термически, но теряет 50% веса при 200 °C (392 °F). Она гидролизуется около 70 °C (158 °F) [3] согласно следующему уравнению, образуя высокотоксичный газ HF:

LiPF 6 + 4 H 2 O → LiF + 5 HF + H 3 PO 4

Благодаря кислотности Льюиса ионов Li + , LiPF6 также катализирует тетрагидропиранилирование третичных спиртов . [ 4 ]

В литий-ионных аккумуляторах LiPF6 реагирует с Li2CO3 , что может катализироваться небольшими количествами HF: [ 5 ]

LiPF 6 + Li 2 CO 3 → POF 3 + CO 2 + 3 LiF

Приложение

Основное применение LiPF 6 — в коммерческих вторичных батареях, где используется его высокая растворимость в полярных апротонных растворителях . В частности, растворы гексафторфосфата лития в смесях карбонатов этиленкарбоната , диметилкарбоната , диэтилкарбоната и/или этилметилкарбоната с небольшим количеством одной или нескольких добавок, таких как фторэтиленкарбонат и виниленкарбонат , служат в качестве современных электролитов в литий-ионных батареях . [6] [7] [8] Это применение использует инертность аниона гексафторфосфата по отношению к сильным восстановителям, таким как металлический литий, а также способность [PF6-] пассивировать положительный алюминиевый токосъемник. [9]

Ссылки

  1. ^ Данн, Дж. Б.; Гейнс, Л.; Барнс, М.; Салливан, Дж.; Ванг М. (сентябрь 2014 г.). «Потоки материалов и энергии на этапах производства материалов, сборки и окончания срока службы автомобильного литий-ионного аккумулятора». стр. 28. Получено 5 декабря 2020 г.
  2. ^ О'Лири, Брайан (11 мая 2011 г.). «Массовое производство LiPF6, критического материала для литий-ионных аккумуляторов» (PDF) . стр. 5 . Получено 5 декабря 2020 г. .
  3. ^ Сюй, Кан (октябрь 2004 г.). «Неводные жидкие электролиты для литиевых аккумуляторных батарей». Chemical Reviews . 104 (10): 4303–4418. doi :10.1021/cr030203g. PMID  15669157. S2CID  33074301.
  4. ^ Нао Хамада; Сато Цунео (2004). «Эффективное тетрагидропиранилирование третичных спиртов, катализируемое гексафторфосфатом лития в мягких условиях реакции». Synlett (10): 1802–1804. doi :10.1055/s-2004-829550.
  5. ^ Би, Юйцзин; Ван, Тао; Лю, Мэн; Ду, Руи; Ян, Вэньчао; Лю, Цзысюань; Пэн, Чжэ; Лю, Ян; Ван, Дэю; Сунь, Сюэлян (2016). «Стабильность Li2CO3 в катоде литий-ионной батареи и ее влияние на электрохимические характеристики». РСК Прогресс . 6 (23): 19233–19237. Бибкод : 2016RSCAd...619233B. дои : 10.1039/C6RA00648E. ISSN  2046-2069.
  6. ^ Гуденаф, Джон Б.; Ким, Янгсик (9 февраля 2010 г.). «Проблемы для перезаряжаемых литиевых батарей». Химия материалов . 22 (3): 587–603. doi :10.1021/cm901452z.
  7. ^ Цянь, Юньсянь; Ху, Шигуан; Цзоу, Сяньшуай; Дэн, Чжаохуэй; Сюй, Юйцюнь; Цао, Цзунцзе; Кан, Юаньюань; Дэн, Юаньфу; Ши, Цяо; Сюй, Кан; Дэн, Юнхун (2019). «Как работают электролитные добавки в литий-ионных аккумуляторах». Материалы для хранения энергии . 20 : 208–215. doi :10.1016/j.ensm.2018.11.015. ISSN  2405-8297. S2CID  139865927.
  8. ^ Джоу, Т. Ричард; Бородин, Олег; Уэ, Макото; Сюй, Кан (2014). Электролиты для литиевых и литий-ионных аккумуляторов . Springer: Нью-Йорк. ISBN 9781493903023.
  9. ^ Ингибирование коррозии алюминиевого токосъемника с молибдатным конверсионным покрытием в коммерческих электролитах на основе эфиров LiPF6. 2021. Corrosion Sci. 190/11. SL Yang, SM Li, YB Meng, M. Yu, JH Liu, B. Li. doi: 10.1016/j.corsci.2021.109632.