二氟磷酸锂的制备与性能研究

为了制备高纯二氟磷酸锂产品,以六氟磷酸锂和碳酸锂为原料,研究反应时间、反应温度、六氟磷酸锂与碳酸锂的物质的量比和二氟磷酸锂浓度对产品纯度的影响。实验结果表明,当反应温度为60℃、反应时间为5 h、六氟磷酸锂与碳酸锂的物质的量比为1∶2、二氟磷酸锂浓度为0.95 mol/L时,二氟磷酸锂产品的纯度可达到99.95%,收率可达到55.64%。而且,二氟磷酸锂作为电解液的添加剂,可以有效地改善锂电池的高温、常温循环性能。     

一种新型的锂离子二次电池的电解质

本文介绍了氟烷基膦酸锂盐的一种Li[PF3(C2F5)3]的制备做了介绍，并将Li[PF3(C2F5)3]的电解液和六氟磷酸锂(LiPF6)的电解液在对水的稳定性，电化学稳定性，离子导电性以及热稳定性方面做了比较。     

转化法制备六氟磷酸锂

采用平衡法测定了-20~20 ℃下,六氟磷酸钾、氯化锂和氯化钾在乙腈中的溶解度,并以溶解度数据为基础,提出了转化法制备六氟磷酸锂的新工艺。以乙腈为溶剂,六氟磷酸钾和氯化锂为原料,经转化反应、浓缩结晶纯化分离后得到样品。借助于红外光谱法、X射线衍射分析,并与市售六氟磷酸锂产品比对,确认制备产品为六氟磷酸锂,其纯度为99.93%,w（氯离子）=2×10-6、碳酸二甲酯（DMC）不溶物质量分数为0.06%,优于商用六氟磷酸锂（纯度为99.90%）,达到HG/T 4066-2008《六氟磷酸锂和六氟磷酸锂电解液》要求,此方法有望替代AHF溶解法,作为制备六氟磷酸锂的工艺路线。     

二氟双草酸磷酸锂的合成及其与石墨半电池的适配性研究

对新型锂盐二氟双草酸磷酸锂的合成进行研究,将合成的高纯度二氟双草酸磷酸锂产品应用于石墨半电池中,探究二氟双草酸磷酸锂作为主盐和添加剂在高温时对电池性能的改善作用.结果表明:二氟双草酸磷酸锂能有效提升六氟磷酸锂基电解液在石墨半电池中的循环性能和倍率性能.     

二氟磷酸锂的制备及电化学性能研究

为探究二氟磷酸锂（LiPO₂F₂）的制备方法及其对锂离子电池性能的影响,尝试以六氟磷酸锂（LiPF₆）和磷酸锂（Li₃PO₄）为原料,采用固相法制备LiPO₂F₂,通过核磁共振（NMR）、X射线衍射（XRD）、离子色谱（IC）对材料做了物相研究和定性检测;通过充放电测试、循环伏安（CV）、电化学阻抗（EIS）研究了材料对电池性能的影响。测试结果表明,以LiPF₆及Li₃PO₄为原料可制得LiPO₂F₂,LiPO₂F₂作为添加剂加入电解液中使得电池电极极化现象有所减弱,电池正负极材料的成膜电阻明显减小,同时提高了电池的循环稳定性及高温存储性能。     

锂离子电池正极材料LiNi_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2与电解液的相容性

研究LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2正极材料在四种不同的电解液体系中(LiPF6/EC+DEC(1∶1)、LiPF6/EC+DMC(1∶1)、LiPF∶6/EC+EMC(1∶1)和LiPF∶6/EC+PC+DMC(1∶1∶1))的电化学性能,讨论了正极材料与电解液的相容性。结果表明在1 mol·L-1LiPF6/EC+PC+DMC(1∶1∶1)电解液体系中,2.8~4.6 V电压范围内,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的电化学性能最好,其首次放电比容量可达202.17 mA·h·g-1,50次的容量保持率可达88.58%。     

氟代碳酸乙烯酯用作电解液添加剂的研究

在1 mol.L-1LiPF6碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二甲酯(DMC)+碳酸甲乙酯(EMC)(EC、DMC、EMC体积比为1∶1∶1)的电解液中加入添加剂氟代碳酸乙烯酯(FEC),用循环伏安(CV)、恒流充放电、电化学阻抗谱(EIS)等方法,研究了FEC对电解液的电化学窗口、LiNi0.5Mn1.5O4/Li和Li/MCMB半电池的性能影响。结果表明,在电解液中添加10%的FEC,可以拓宽电解液的电化学窗口,能在MCMB表面形成稳定的固体电解质相界面(SEI)膜,在室温1 C倍率下,LiNi0.5Mn1.5O4/Li电池循环50次后容量保持率能达到97.31%。     

二氟双草酸磷酸锂的合成路线综述

综述了二氟双草酸磷酸锂的合成路线,并对各路线进行了比较和评价。以六氟磷酸锂、四氯化硅和草酸为原料直接反应生成二氟双草酸磷酸锂的路线最有工业化前景和研究价值。     

含LiDFOB的FEC/PC/DMC基电解液的高电压电化学性能

利用氟代碳酸乙烯酯(FEC)和二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)优良的成膜性、稳定性和耐高压性,研究了在1 mol/L LiPF6 FEC/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二甲酯(DMC)中加入LiDFOB和三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)对高电压材料LiNi0.5Mn1.5O4电化学性能的影响,利用循环伏安法和扫描电镜分析了两种电解液中电化学性能的差异. 结果表明,在FEC基电解液中加入LiDFOB和添加剂TMSB使电解液的分解电位提高至5.5 V(vs. Li/Li+)以上,对铝箔有良好的钝化作用. Li/LiNi0.5Mn1.5O4半电池在含LiDFOB和TMSB的电解液中的初始放电比容量达126.8 mA?h/g,库伦效率为99%,充放电200次后比容量仍为108.2 mA?h/g,容量保持率为85.3%. 而在不含LiDFOB和TMSB的电解液中,电池容量迅速衰减,85次充放电循环后容量保持率仅为60.7%.     

偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物电解质研究

以偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物〔P(VdF-HFP)〕、LiClO4/碳酸二甲酯(DMC)/碳酸乙烯酯(EC)或LiPF6/EC/DMC/碳酸二乙酯(DEC)和纳米SiO2为原料,用自然挥发法和相转移法制成聚合物电解质膜。测试结果表明:对LiClO4/DMC/EC体系,c(LiClO4)=1mol/L,w(SiO2)=7%时,室温(21℃)电导率达最大值2 81mS/cm,72℃时达9 6mS/cm;对LiPF6/EC/DMC/DEC体系,c(LiPF6)=1mol/L,m〔P(VdF-HFP)〕∶m(SiO2)=3∶2时,室温电导率为3 68mS/cm,72℃时达13 8mS/cm。扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)结果表明,电解质膜为非晶态的多孔结构,纳米SiO2粉末掺入可使微孔的数目明显增多,孔隙率增加,孔分布更均匀;傅里叶红外光谱(FTIR)结果显示,P(VdF-HFP)、增塑剂与LiClO4间存在相互作用。     

四氟草酸磷酸锂的制备及应用

四氟草酸磷酸锂主要应用于锂离子电池、锂离子电容器等非水电解液的添加剂或作为新型锂离子电池电解液用盐,能改善电解液的热稳定性和水解稳定性。与六氟磷酸锂相比,四氟草酸磷酸锂具有更好的热稳定性和对水的耐受性,在正极材料表面形成更加稳定的固体电解质界面膜(CEI膜),有效提高电池的高温循环和高温存储性能,因此在高镍、高电压领域有着广泛的应用。本文概述四氟草酸磷酸锂的制备及应用,可供锂离子电池电解液以及锂离子电池开发人员参考。     

二氟磷酸锂的制备方法及其研究进展

二氟磷酸锂作为锂离子电池电解液的添加剂,能显著提高锂离子电池的电化学性能。文中对其作用机理和制备方法进行了综述,并对二氟磷酸锂的应用研究进行了展望。     

高纯六氟磷酸锂晶体产业化制备工艺研究进展

六氟磷酸锂(LiPF6)为三方晶系白色晶体,是锂离子电池电解液的关键材料. 近年来随着新能源汽车的高速发展,锂离子电池及相应电解质盐(LiPF6)需求快速增长. LiPF6易潮解、热稳定性差、腐蚀性强,合成中需采用多种有毒且强腐蚀性的原料,操作需在无水无氧环境下进行,涉及多步高低温处理过程,开发一种可工业化的高纯电子级晶体制备工艺具有重大意义. 目前已有多家国内企业开发了规模化制备工艺,但仍有很大改进和提升空间. 本工作综述了LiPF6的主要合成方法和国内主要生产企业的工艺开发进展,为未来LiPF6生产工艺升级改造提供参考和指导. 对锂离子电池的市场需求、电解质在锂离子电池中的作用、LiPF6规模制备工艺及最新LiPF6项目增产、投产状况进行了论述和分析.     

电解液中添加SiO2对锂离子电池气体产生的影响

为阐明锂离子电池充放电循环过程中产生气体的机理,采用气相色谱(GC)检测了碳电极上产生的气体。结果表明,在浓度1 mol/L的LiPF6溶解于质量比1∶1碳酸亚乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DМC)的电解液中,气相色谱检测到的气态产物为CO、CH₄、C₂H₄、C₂H₆和丙酮。除丙酮外,其他气体的产生是由单电子转移生成甲基自由基后的还原产物,但丙酮是由甲基阴离子亲核加成生成的,其中的甲基阴离子是由碳酸二甲酯(DМC)还原过程中的双电子转移形成的。当添加气相二氧化硅作为电解质添加剂时,产生的气体总量增加。判断是作为添加剂的SiO₂改变了固相电解液中间层的结构。     

新型共混的PEO/TPU/PVDF-HFP基聚合物电解质的制备及性能

通过相转化法制备基于聚氧化乙烯（PEO）/热塑性聚氨酯（TPU）/聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）三种高聚物共混形成的电解质隔膜, 浸泡在1 mol/L六氟磷酸锂（LiPF6）的碳酸乙烯酯（EC）: 碳酸二甲酯（DMC）: 碳酸甲乙酯（EMC）=1:1:1的电解液中形成一种新型的凝胶态聚合物电解质（GPE）。采用SEM、FTIR、XRD、TG、DSC、拉伸性能和电化学性能进行了表征。结果表明，聚合物配比为3:1:4的隔膜具备均匀的多孔形貌，结晶峰面积最低，拉伸强度达到了15 MPa，离子电导率为7.9?10^(-3) S?cm，综合性能最佳。将聚合物配比为3:1:4的隔膜装配成CR2032纽扣电池进行电池循环性能测试，结果表明，在0.2 C下电池的充放电比容量分别达到了164 mAh/g和161 mWh/g，在150次循环后，放电比容量仍能保持在152 mAh/g 左右，库仑效率保持97%以上，是一种优异的电池材料。     

共混改性的PEO/TPU/PVDF-HFP基聚合物电解质的制备及性能

通过相转化法制备基于聚氧化乙烯(PEO)/热塑性聚氨酯(TPU)/聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)3种高聚物共混形成的电解质隔膜,将其浸泡在浓度为1 mol/L六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸乙烯酯(EC)-碳酸二甲酯(DMC)-碳酸甲乙酯(EMC)(三者体积比为1:1:1)电解液中形成一种凝胶态聚合物电解质(GPE).采用SEM、EDS、FTIR、XRD、TG、DSC、万能拉力机和交流阻抗法对隔膜进行了表征.结果表明,m(PEO):m(TPU):m(PVDF-HFP)=3:1:4的隔膜具有均匀的多孔形貌,结晶峰面积最低,拉伸强度达到15 MPa左右,离子电导率为7.9×10–3 S/cm,综合性能最佳.将该隔膜装配成CR2032纽扣电池进行电池循环性能测试,结果表明,在0.2 C倍率下电池的充放电比容量分别达到了164和161 mA·h/g,在150次循环后,放电比容量仍能保持在152 mA·h/g左右,库伦效率保持97％以上,表明该GPE是一种优异的电池材料.     

铜络合催化剂氧化羰基合成碳酸二甲酯的研究

针对甲醇液相氧化羰基化法合成碳酸二甲酯(DMC)工艺,开发了铜络合催化剂,研究了催化剂反应活性及其稳定性,考察了搅拌速度、温度、催化剂浓度、压力、时间等影响因素对反应的影响。实验结果表明,在搅拌速度大于750 r/min,100~110℃,催化剂浓度15 g/100 mL-MeOH和3.5 MPa的条件下反应6 h,甲醇转化率达24%,DMC选择性大于97%。催化剂可回收反复使用。     

制备锂电池电解质六氟磷酸锂的工艺探讨

分析了目前国内外锂电池的发展状况,并对其中一种电解质六氟磷酸锂的制备工艺作了一些探讨。简要介绍了国外已经研究出的六氟磷酸锂的替代产品———氟烷基磷酸锂用作锂电池电解质。     

氟代碳酸乙烯酯在低温锂离子电池液体电解液开发中的应用

锂离子电池的电解液是一种锂盐的有机溶液。目前锂离子电池所采用的有机电解液主要是以碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯（PC）等为溶剂,以六氟磷酸锂(LiPF6)等锂盐为溶质,并添加适当添加剂所构成。为了改善锂离子电池某些特性,需要添加少量的功能性添加剂。研究开发比较多的锂离子电池添加剂有成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂以及耐过充添加剂。本文主要概述氟代碳酸乙烯酯在低温锂离子电池液体电解液开发中的应用，以供开发低温锂离子电池的研究人员参考。     

KOH活化法制备有机双电层电容器用高比表面积活性炭

以石油焦为原料、KOH为活化剂制备有机双电层电容器用高比表面积活性炭。考察了活化剂与石油焦的质量比（碱炭比R）对活性炭的孔结构及其比电容的影响,研究结果表明：增大活化剂用量可制得中孔含量丰富的高比表面积活性炭,碱炭比为5时所制活性炭的比表面积和总孔容分别为2646m^2／g和1．66cm^2／g,中孔率高达53．6％,以该活性炭作电极组装成的双电层电容器在1mol／L LiPF6（EC＋DMC＋EMC）有机电解液中的比电容可达173F／g,同时具有良好的充放电性能和功率特性。