5HF+PCl5——5HCl+PF5PF5+LiF—HF—LiPF6采用氟化氫溶劑法制備六氟磷酸鋰的企業(yè)有多氟多、九九久(延安必康子公司)、宏源藥業(yè)、新泰材料(天際股份子公司)等,按照工藝流程的不同,分為以森田化工為的工藝流程和多氟多自主研發(fā)的雙釜法兩種。氟化氫溶劑法的優(yōu)點是在六氟磷酸鋰的合成制備過程中采用液體氟化氫鋰和氣體五氟化磷反應(yīng)而制得,反應(yīng)過程中氣液可均相反應(yīng),同時五氟化磷加入氟化氫鋰溶液過程中也可起到氣流攪拌的作用,加快反應(yīng)速率,提高元素轉(zhuǎn)化率。缺點在于反應(yīng)過程中采用腐蝕性介質(zhì)氟化氫和有毒氣體五氟化磷,一方面會腐蝕生產(chǎn)設(shè)備引入金屬組分改變六氟磷酸鋰中鋰金屬的電離勢,縮短電池壽命;另一方面制得的產(chǎn)品六氟磷酸鋰中易殘留氟化氫、氫氧化物、氟化鋰和金屬離子等雜質(zhì),產(chǎn)品純度低,必須進行進一步的純化,增加了成本;此外,反應(yīng)需要強氧化劑氟氣在深冷和高潔凈條件下進行,反應(yīng)條件苛刻,資金投入和能耗都相對較大,成本偏高。有機溶劑法具備替代潛力有機溶劑法是采用制造電解液的有機溶劑如EC、DEC和DMC等作為溶劑,或者采用沒有腐蝕性的有機絡(luò)合劑如乙腈、醚和吡啶等來代替氟化氫,將氟化鋰懸浮于有機溶劑中通入五氟化磷,反應(yīng)后制得六氟磷酸鋰。醋酸鋰的比較好添加量與碘甲烷和銠濃度呈函數(shù)關(guān)系。中國臺灣磷酸鋰走勢
行業(yè)基本面:電解液是鋰離子電池的“血液”。鋰離子電池由正極、負極、電解液和隔膜組成,其工作原理是鋰離子在正負極之間往返脫嵌導致外電路電子定向移動形成電流。電解液是鋰離子遷移和電荷傳遞的介質(zhì),被喻為鋰離子電池的血液。電解液的電導率、水分和酸含量、穩(wěn)定性等指標直接影響鋰離子電池的能量密度、充放電倍率、循環(huán)壽命、安全性、穩(wěn)定性等性能,是鋰離子電池體系的重要組成部分。六氟磷酸鋰是電解液的。電解液由高純?nèi)苜|(zhì)、溶劑和高純添加劑按照一定的比例配制而成,其競爭力在于工藝控制和配方。溶質(zhì)是電解液的,六氟磷酸鋰綜合性能較好,是目前商業(yè)化應(yīng)用廣的鋰鹽,中期內(nèi)可替代性較低。一方面,六氟磷酸鋰的性能決定了電解液的離子電導率、電化學穩(wěn)定窗口、高低溫穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性等重要性能;另一方面,六氟磷酸鋰是電解液的成本重心,成本占比較高,其價格變動直接決定了電解液的價格走勢。電解液用量上六氟、溶劑、添加劑各占12%、80%、8%,成本目前由于溶劑漲價、六氟跌價,三者差異縮小,六氟占比40%、溶劑和添加劑各30%。成本分析:六氟價格每上漲1萬/噸,對應(yīng)電解液成本上升1000元。電解液三大原材料(溶劑、鋰鹽、添加劑)成本占比85%+。裝配式磷酸鋰純度三醋酸鈾酰鋰、鈉、鉀、銣和銫的合成及物理化學性質(zhì)的研究。
終產(chǎn)物中含有大量LiF,需要進行分離純化,得到的產(chǎn)品純度偏低。離子交換法避免了使用PF5為原料,同時反應(yīng)一步到位,但產(chǎn)品LiPF6純度往往不高,一般都含有未反應(yīng)完的其他六氟磷酸鹽。氟化氫溶劑法雖然腐蝕性比較強,但反應(yīng)過程中原料LiF和PF5都易溶于氟化氫,達到液-液均相反應(yīng),便于反應(yīng)的控制和進行,只要選擇耐腐蝕的設(shè)備材料,氟化氫的腐蝕問題就可避免。從國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)來看,氟化氫溶劑法是主要工藝,在國內(nèi)氟化氫溶劑法占80%以上。根據(jù)工藝過程的不同氟化氫溶劑法又有以森田化工(張家港)有限公司為主的氟化氫溶劑法和多氟多化工股份有限公司自主研發(fā)的氟化氫溶劑法兩種。多氟多采用的“雙釜”法,原料的利用率和反應(yīng)率高,可以有效降低生產(chǎn)成本,產(chǎn)品純度也較高,但需要惰性氣體保護,耗能也較大。雖然LiPF6是目前主流的溶質(zhì)鋰鹽,但它也存在缺點,比如熱穩(wěn)定性較差、遇水易分解生成氫氟酸等問題,為了滿足高性能鋰離子電池的需求,新型鋰鹽比如LiFSi(雙氟磺酰亞胺鋰)、LiTFSi(雙三氟甲基磺酰亞胺鋰)、LiBF4(四氟硼酸鋰)、LiBOB(二草酸硼酸鋰)、LiDFOB(草酸二氟硼酸鋰)、LiPF2O2(二氟磷酸鋰)和LiDTi(4。
1、電解液是鋰離子電池重要組成部分、電解液是鋰電四大材料之一鋰離子電池中四大材料主要是指正極、負極、隔膜、電解液,其中電解液是鋰離子在正負極之間傳輸?shù)耐ǖ?,是保證鋰離子電池內(nèi)電路暢通的媒介,和外電路一起組成了鋰離子電池的供電通路。電解液質(zhì)量占整個電池材料的15%,體積占比32%,據(jù)我們估計在電池成本中占比6%-9%。雖然電解液在電池成本中占比較低,但是電解液性能會直接影響鋰離子電池的比容量、工作溫度范圍、循環(huán)效率、安全性等性能。電解液一般由溶質(zhì)(鋰鹽)、溶劑、添加劑按照一定配方組成,對其性能的基本要求主要有三個:、要求選用合適的溶劑和石墨負極相兼容,能在石墨負極表面形成SEI層,目前主要選用碳酸酯類溶劑;第二、需選擇合適的鋰鹽,能在正極鋁箔集流體表面形成有效鈍化膜,鋁的腐蝕;第三、要綜合考慮電解液的離子電導率、黏度和鋰鹽溶解度等因素。據(jù)智研咨詢統(tǒng)計,電解液原材料成本構(gòu)成中,鋰鹽成本占比在60%,溶劑占比30%,添加劑成本占比10%,而在質(zhì)量占比上,溶劑占比為80%左右。、電解液需求高速增長,強者恒強過去幾年,隨著國內(nèi)電動汽車的高速發(fā)展,對電解液的需求逐年抬升,保持較高的增長速度,據(jù)高工鋰電統(tǒng)計。醋酸鋰不溶于哪些化學原料?
也有助于降低電極表面膜阻抗,形成穩(wěn)定的、導離子性較好的鈍化膜;DTD是一款很好的負極成膜添加劑,其形成的膜阻抗非常低。添加劑已經(jīng)成為提升電解液產(chǎn)品差異化的主要策略,并且是生產(chǎn)廠商競爭力的關(guān)鍵體現(xiàn)。各電解液廠商都在研發(fā)、生產(chǎn)自己獨有的添加劑,以天賜材料和新宙邦為例:天賜的A224成膜添加劑會在正極表面形成SEI膜對正極進行微觀“包覆”,并且這種添加劑有比較好的高溫效果;新宙邦開發(fā)了LDY196型正極成膜添加劑,可電解液在正極上的分解和錳、鈷等金屬離子的溶出,還帶有負極成膜作用,能夠提高高溫存儲和循環(huán)性能。差異化的提升必然也會帶來產(chǎn)品附加值的提升,這可以從電解液的價格看出來,2018年年底時,普通磷酸鐵鋰電池的電解液價格3-4萬元/噸,523三元動力電池電解液5-6萬元/噸,而622三元動力電池電解液6-8萬元/噸,可以想象811電解液的價格只會更高。能夠研發(fā)出優(yōu)異添加劑,在高鎳電解液上的企業(yè),其盈利向上的彈性也更大。5、固態(tài)電池是未來發(fā)展方向從時間維度上來看,電解液短期內(nèi)主要的技術(shù)進步將是新型添加劑的研發(fā),而從較長期來看,電解液甚至鋰離子電池的技術(shù)變革可能是固態(tài)電池。液態(tài)電解液的主要問題是:在高溫、低溫下運行不暢。磷酸鋰具有明顯的刺激作用,能刺激皮膚和黏膜,對胃腸道和***系統(tǒng)有損害。青海磷酸鋰項目
將磷酸鋰溶解于酸中,生成磷酸二氫鋰和鋰鹽。中國臺灣磷酸鋰走勢
④鋰磷比調(diào)節(jié):往磷酸鋰粗液中加入磷酸進行調(diào)節(jié),得到鋰磷比為n(Li):n(P)=~;使終產(chǎn)品嚴格符合鋰磷比的要求;⑤沉淀反應(yīng):往磷酸鋰混合液中加入沉淀劑進行沉淀反應(yīng),反應(yīng)完成后離心得到磷酸鋰濕,將磷酸鋰濕料洗滌、干燥后得到電池級磷酸鋰;(將碳酸氫銨或碳酸氫鈉或碳酸氫鉀的一種或幾種用去離子水溶解,然后配置成濃度為200~300g/L的溶液,往該溶液中加入絮凝劑沉淀反應(yīng)后過濾得到沉淀劑。沉淀劑濃度過低會導致產(chǎn)率低,濃度過高容易發(fā)生析出鹽分的現(xiàn)象,造成管道堵塞))步驟①中,熟化處理在微波爐內(nèi)進行,在30~60min內(nèi)升溫至200~600℃并維持30~60min,該步驟用以去除粗制磷酸鋰中的有機物和碳雜質(zhì)。粗制磷酸鋰熟料粉碎后過150~200目篩,并用除鐵器去除磁性物質(zhì)。步驟②中,所述酸溶液為工業(yè)濃鹽酸或者工業(yè)濃硫酸,溶解后的溶液中鋰濃度控制范圍為25~40g/L,該步驟極為重要,濃度過低導致生產(chǎn)效率低下,濃度過高會存在析出鹽分的現(xiàn)象。中國臺灣磷酸鋰走勢