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리튬 헥사플루오로인산염 LiPF6

LiPF6 분말
LiPF6 분말

리튬 헥사플루오로인산염 LiPF6란 무엇입니까?

  • CAS 번호 : 21324-40-3
  • HS 코드 : 2826909001
  • 외관: 백색 분말 또는 결정
  • EINECS : 244-334-7

육불화인산리튬(LiPF6) 는 일반적으로 흰색 결정이나 분말 형태의 무기 물질입니다. 물에 쉽게 용해되며, 저농도의 메탄올, 에탄올, 아세톤, 탄산염 및 기타 유기 용매에도 용해됩니다. 육불화인산리튬은 리튬 이온 배터리 전해액의 중요한 구성 요소로, 전해액 총 비용의 약 40%를 차지합니다. 주로 리튬 이온 전력 배터리, 리튬 이온 에너지 저장 배터리 및 기타 일상용 배터리에 사용되며, 단기 및 중기적으로 대체 불가능한 리튬 이온 배터리 전해액입니다.

Chemate에서 판매되는 SLES 70%의 기술 사양

항목리튬 Hexafluorophosphate
밀도1.50 G / cm3
불용성 물질≤0.1 %
수분≤20ppm
해리산(HF)≤100ppm
Al≤5ppm
Cu≤5ppm
Cr≤5ppm
Ca≤2ppm
Fe≤5ppm
Pb≤2ppm
Mg≤5ppm
Na≤5ppm
녹는 점200 ° C
분자 무게151.91 g / 몰

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리튬 배터리에서 헥사플루오로인산 리튬의 역할은 무엇입니까?

육불화인산리튬(LiPF₆)은 리튬 이온 배터리 전해질에 가장 널리 사용되는 전해질 소재입니다. 리튬 이온 전도의 핵심 기능을 담당하며 배터리의 전반적인 성능에 큰 영향을 미칩니다. 고품질 전해질이 없으면 리튬 배터리의 성능이 크게 저하됩니다. 육불화인산리튬은 리튬 배터리의 효율과 수명을 향상시킬 뿐만 아니라 배터리의 안전성을 강력하게 보장합니다.

이온 전도의 핵심 매체

전해질의 핵심 리튬염인 육불화인산리튬은 양극과 음극 사이에 리튬 이온 전달 채널을 형성하며, 해리 시 생성된 Li⁺ 이온과 PF₆⁻ 이온은 전해질의 전도도에 직접적인 영향을 미칩니다. 음이온(PF₆⁻)은 회합 능력이 약하고 유기 용매에서 쉽게 해리되어 전해질의 이온 이동 효율을 향상시킵니다.

전기화학적 성능에 대한 안정적인 보장입니다

높은 전압 안정성. 양극 안정 전압은 5.1V에 달하는데, 이는 리튬 이온 배터리의 기존 작동 전압(4.2V)보다 훨씬 높아서 전류 집전체(예: 알루미늄 호일)의 부식을 방지합니다.

‌인터페이스 보호‌. 용매와의 반응으로 생성되는 전해질 계면(SEI 필름)은 흑연 음극과 알루미늄 전류 집전체를 보호하고 배터리 사이클 수명을 연장할 수 있습니다.

배터리 안전성을 강화합니다. 육불화인산리튬을 사용하면 리튬 배터리의 안전성을 높이고 배터리 과열이나 단락과 같은 잠재적 위험을 줄일 수도 있습니다.

배터리 성능을 개선하고 배터리 수명을 연장하세요. 전해질의 중요한 구성 요소인 육불화인산리튬은 뛰어난 이온 전도도를 가지고 있어 리튬 배터리의 충방전 효율을 향상시켜 배터리의 전반적인 성능을 향상시킵니다. 또한, 육불화인산리튬은 높은 안정성으로 인해 충방전 과정에서 배터리 손실을 줄여 배터리 수명을 연장합니다.

리튬 헥사플루오로인산염 LiPF6의 가수분해 메커니즘

육불화인산리튬(LiPF6)은 리튬 이온 배터리에 널리 사용되는 중요한 화합물입니다. 배터리의 전해질로서 중요한 역할을 합니다. 그러나 LiPF6가 물과 접촉하면 가수분해 반응이 일어나 불산이나 수산화리튬과 같은 부산물이 생성됩니다. 이 가수분해 반응은 배터리 성능에 영향을 미칠 뿐만 아니라 안전 문제를 야기할 수도 있습니다. 육불화인산리튬의 가수분해 메커니즘을 이해하는 것은 배터리의 안전성과 안정성에 매우 중요합니다.

가수분해 메커니즘 LiPF6 분말 주로 다음 단계를 포함합니다:

  1. 물 분자의 공격. 육불화인산리튬이 물과 접촉하면, 물 분자는 먼저 육불화인산리튬 분자 내의 불소 원자를 공격하여 중간 생성물을 형성합니다.
  2. 5원자 고리의 균열.물의 작용으로 중간 생성물은 5원자고리가 분해되어 불화수소산과 수산화리튬을 생성합니다.
  3. 불산의 방출. 불산은 가수분해 반응의 주요 생성물 중 하나입니다. 육불화인산리튬과 반응하여 불화리튬과 육불화인산리튬을 형성합니다.
  4. 수산화리튬의 생성.한편, 수산화리튬 또한 가수분해 반응의 생성물 중 하나입니다. 수산화리튬은 불산의 수소 이온과 결합하여 물과 불화리튬을 생성합니다.

육불화인산리튬 LiPF6 분말 생산을 위한 원료

육불화인산리튬(LiPF6)의 주요 원료는 다음과 같은 XNUMX가지 핵심물질을 포함합니다.

탄산리튬(Li2CO3)‌. 불화리튬(LiF) 제조의 핵심 원료인 탄산리튬은 육불화인산리튬 비용의 최대 76.1%를 차지하며, 비용 구조에서 가장 중요한 부분을 차지합니다. 불화리튬은 오불화인(PF5)과 반응하여 육불화인산리튬을 생성합니다.

‌인 5염화물(PClXNUMX)과 불화수소(HF)‌. 두 물질이 반응하여 중간 생성물인 오불화인(PF5)을 형성하는데, 이는 육불화인산리튬 합성의 핵심 단계입니다. 불화수소는 비용의 약 29%를 차지하며 두 번째로 큰 원료입니다.

‌불화리튬(LiF)‌. 탄산리튬에서 가공되어 PF5와 반응하여 최종적으로 육불화인산리튬을 형성합니다.

생산 과정에는 다른 보조 물질(예: 유기 용매)이 필요하지만, 위의 네 가지가 화학 반응에 직접적으로 관여하는 핵심 원료입니다.

리튬 헥사플루오로인산염 LiPF6 전해질의 제조 방법

6불화인산리튬 전해질의 제조방법에는 주로 용액법과 고체 전해질법이 있다.

용액법은 현재 널리 사용되는 제조법입니다. 주요 단계는 탄산염이나 탄산칼슘과 같은 유기 용매에 육불화인산리튬을 용해하고, 적절한 온도 및 교반 조건에서 반응시켜 최종적으로 육불화인산리튬 전해질을 얻는 것입니다.

고체 전해질법은 LiPF6 분말을 고체 고분자 또는 무기 재료와 결합하여 고체 전해질을 형성하는 것을 주요 원리로 하는 새로운 제조 방법입니다. 이 제조 방법은 공정이 간단하고 생산 비용이 낮다는 장점이 있으며, 배터리의 고온 내성과 안전성을 향상시킬 수 있습니다.

리튬 전지용 신소재 개발

원소 특성 측면에서 리튬은 가장 가벼운 알칼리 금속 특성과 가장 작은 몰 질량으로 인해 높은 비에너지를 가진 전극 물질이 되었습니다. 매우 강한 전기음성도와 활성을 가진 불소는 리튬과 결합하여 최대 5.93V의 전위를 가진 전기화학적 가역 전지를 형성합니다. LiPF6 전해질은 독특한 원소 구성과 탁월한 종합적 성능으로 인해 리튬 전지 산업에서 여전히 대체 불가능한 위치를 차지하고 있습니다. 다음과 같은 대체 물질과 비교했을 때, 리튬 테트라플루오로보레이트(LiBF3)4)LiPF6 배터리 등급은 실온에서 전도성과 전기화학적 안정성이 더 뛰어나며, 주류 양극 및 음극 재료(예: 리튬 코발트 산화물, XNUMX원 재료, 흑연 등)에 적합합니다.

럭셔리 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI), 리튬 헥사플루오로인산염과 함께 사용하여 배터리 용량과 배터리의 전기화학적 성능을 개선하는 데 사용되며, 기업은 새로운 기술을 사용하여 생산함으로써 생산 비용을 크게 절감하고 상업적 사용에 대한 여건을 조성하는 목표를 달성할 수 있습니다.

신에너지 배터리의 주요 제품으로는 원통형 배터리, 소프트팩 배터리, 각형 알루미늄 쉘 리튬 이온 배터리, 나트륨 이온 배터리 등이 있습니다. 주요 응용 분야로는 신에너지 자동차, 전기 이륜차 및 삼륜차, 대규모 분산형 에너지 저장, 산업용 및 상업용 에너지 저장, 가정용 에너지 저장 시스템, 휴대용 에너지 저장 등이 있습니다.

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