二氟草酸硼酸锂提纯干燥机

由于六氟磷酸锂的化学稳定性较差,温度在55℃以上或LiPF6与质子性溶剂接触(例如水,醇类等)时便显著分解,产生的五氟化磷(PF5)、三氟氧磷(OPF3)和氟化氢(HF)等杂质对电解液和电极材料均体现出致命的破坏性,这是电池使用寿命缩短的重要原因,也是导致电池安全性问题的根源。 因此开发出化学和电化学稳定性优越的导电锂盐是近二十年来学术界和产业界孜孜不倦以追求的目标,其中LiBF4的衍生物二氟草酸硼酸锂因其良好的化学和电化学稳定性,在高电位下对Al集流体显著钝化,并且可以直接参与负极表面SEI膜的形成等特性,被认为是取代LiPF6 zui有潜力的新型锂盐之一,或作为辅盐与LiPF6共同使用。研究表明LiDFOB的化学结构介于LiBOB和LiBF4之间,结合了双草酸硼酸锂和四氟硼酸锂的优势,其热分解温度高达240℃,在碳酸酯类溶剂中的溶解度较大,同时相对柔性的化学结构有利于降低电解液的粘度。二氟草酸硼酸锂与石墨电极 具有良好的相容性,其参与形成的SEI膜在高温下也能保持较好的稳定性,所以二氟草酸硼酸锂同时具备了LiBOB的高温性能和LiBF4的低温特性。

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   由于六氟磷酸锂的化学稳定性较差,温度在55℃以上或LiPF6与质子性溶剂接触(例如水,醇类等)时便显著分解,产生的五氟化磷(PF5)、三氟氧磷(OPF3)和氟化氢(HF)等杂质对电解液和电极材料均体现出致命的破坏性,这是电池使用寿命缩短的重要原因,也是导致电池安全性问题的根源。 因此开发出化学和电化学稳定性优越的导电锂盐是近二十年来学术界和产业界孜孜不倦以追求的目标,其中LiBF4的衍生物二氟草酸硼酸锂因其良好的化学和电化学稳定性,在高电位下对Al集流体显著钝化,并且可以直接参与负极表面SEI膜的形成等特性,被认为是取代LiPF6 zui有潜力的新型锂盐之一,或作为辅盐与LiPF6共同使用。研究表明LiDFOB的化学结构介于LiBOB和LiBF4之间,结合了双草酸硼酸锂和四氟硼酸锂的优势,其热分解温度高达240℃,在碳酸酯类溶剂中的溶解度较大,同时相对柔性的化学结构有利于降低电解液的粘度。二氟草酸硼酸锂与石墨电极 具有良好的相容性,其参与形成的SEI膜在高温下也能保持较好的稳定性,所以二氟草酸硼酸锂同时具备了LiBOB的高温性能和LiBF4的低温特性。




   现有技术中多采用四氟硼酸锂和无水草酸在有机溶剂(如碳酸二甲酯等)中反应来制备二氟草酸硼酸锂,在制备过程中需大量使用有机溶剂。而有机溶剂具有强烈的刺激性和强烈腐蚀性,遇明火燃烧,给工作人员健康和生产环境带来危害,对设备的耐蚀性能也有较高的要求,投资成本大,不利于工业化。同时,由于四氟硼酸锂和无水草酸在有机溶剂中反应若生成二氟草酸硼酸锂和氢氟酸,属于弱酸制强酸,反应是不可能进行的,因此常需要加入催化剂或反应助剂。但是催化剂的使用容易向二氟草酸硼酸锂中引入杂质,得到的二氟草酸硼酸锂的纯度较低,不能满足锂离子电池电解液用原料需求。





   现有工艺中对二氟草酸硼酸锂粉提纯的时候,先将二氟草酸硼酸锂溶解在溶性高的溶剂中,然后将该溶剂与析晶剂混合,通过固液分离,将析晶出的固体物质置于烘干箱内进行干燥,从而得到二氟草酸硼酸锂粉,实现对二氟草酸硼酸锂的提纯。现有的提纯装置在使用时存在一定的弊端,不便于对析晶出的固体物质进行定量提纯,提纯效果差,给人们的使用过程带来了一定的不利影响。

   针对锂离子电池行业所用的电解质锂盐的提纯干燥技术领域存在的问题,无锡双瑞研制开发了二氟草酸硼酸锂纯化锥形干燥系统(专 利号:202122464595.4),采用自动全密闭多次洗涤、氮气正压过滤和脉冲真空低温干燥工艺设计,操作简单,生产成本低,且经济环保,可以得到高纯度的二氟草酸硼酸锂,符合锂离子电池电解液用原料要求,且比较适合于工业化生产。




   二氟草酸硼酸锂锥形干燥系统利用空心螺旋搅拌装置可使物料在机内得到均匀的搅拌,并通过第 一加热夹套、第二加热夹套及空心轴、空心螺旋叶的同时进行加热或冷却,使物料在提纯干燥阶段能够在机内快速达到工艺要求。
   在过滤阶段,本机可使物料在机内通过加压或抽真空过滤滤干,并加入洗涤液,使物料在机内进行多次自动再浆洗涤,达到洗涤要求后再压干。并且在干燥阶段,第 一加热夹套、第二加热夹套、空心轴、空心螺旋叶同时对物料进行加热并在顶部抽真空,对物料进行真空密闭低温干燥,干燥后自动密闭出料。

 

 

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