nieuws

Lithium-ionbatterijen spelen tegenwoordig een steeds belangrijkere rol in ons dagelijks leven, maar er zijn nog steeds enkele problemen met de lithiumbatterijtechnologie. De belangrijkste reden hiervoor is dat het elektrolyt dat in lithiumbatterijen wordt gebruikt, lithiumhexafluorofosfaat is. Dit is zeer gevoelig voor vocht en presteert slecht bij hoge temperaturen. De instabiliteit en de ontbindingsproducten zijn corrosief voor de elektrodematerialen, wat resulteert in slechte veiligheidsprestaties van lithiumbatterijen. Tegelijkertijd heeft LiPF6 ook problemen, zoals een slechte oplosbaarheid en lage geleidbaarheid bij lage temperaturen, waardoor het niet geschikt is voor gebruik in krachtige lithiumbatterijen. Daarom is de ontwikkeling van nieuwe lithiumzouten als elektrolyt van groot belang.
Tot nu toe hebben onderzoeksinstellingen een verscheidenheid aan nieuwe lithiumzouten voor elektrolyten ontwikkeld, waarvan lithiumtetrafluoroboraat en lithiumbisoxalaatboraat de meest representatieve zijn. Lithiumbisoxalaatboraat ontleedt niet gemakkelijk bij hoge temperaturen, is ongevoelig voor vocht, heeft een eenvoudig syntheseproces en is milieuvriendelijk, elektrochemisch stabiel, heeft een breed werkingsgebied en kan een goede SEI-film vormen op het oppervlak van de negatieve elektrode. De lage oplosbaarheid van het elektrolyt in lineaire carbonaatoplosmiddelen leidt echter tot een lage geleidbaarheid, met name bij lage temperaturen. Na onderzoek is gebleken dat lithiumtetrafluoroboraat, vanwege zijn kleine molecuulgrootte, een grote oplosbaarheid heeft in carbonaatoplosmiddelen, wat de prestaties van lithiumbatterijen bij lage temperaturen effectief kan verbeteren, maar het kan geen SEI-film vormen op het oppervlak van de negatieve elektrode. Het elektrolyt lithiumzout lithiumdifluorooxalaatboraat combineert, op basis van zijn structurele eigenschappen, de voordelen van lithiumtetrafluoroboraat en lithiumbisoxalaatboraat op het gebied van structuur en prestaties, en is bovendien geschikt voor lineaire carbonaatoplossingen. Tegelijkertijd kan het de viscositeit van het elektrolyt verlagen en de geleidbaarheid verhogen, waardoor de prestaties bij lage temperaturen en de laadsnelheid van lithium-ionbatterijen verder worden verbeterd. Lithiumdifluorooxalaatboraat kan, net als lithiumbisoxalaatboraat, een laag met structurele eigenschappen vormen op het oppervlak van de negatieve elektrode. Een goede SEI-film is hierbij groter.
Vinylsulfaat, een ander niet-lithiumzoutadditief, is ook een SEI-filmvormend additief dat de afname van de initiële capaciteit van de batterij kan remmen, de initiële ontladingscapaciteit kan verhogen, de uitzetting van de batterij na blootstelling aan hoge temperaturen kan verminderen en de laad-ontlaadprestaties van de batterij, oftewel het aantal cycli, kan verbeteren. Hierdoor wordt de lange levensduur van de batterij verlengd. Daarom krijgen de ontwikkelingsvooruitzichten van elektrolytadditieven steeds meer aandacht en neemt de marktvraag toe.
Volgens de "Catalogus met richtlijnen voor de aanpassing van de industriële structuur (editie 2019)" vallen de elektrolytadditieven van dit project onder het eerste deel van de stimuleringscategorie, artikel 5 (nieuwe energie), punt 16 "ontwikkeling en toepassing van mobiele nieuwe energietechnologie", artikel 11 (petrochemische industrie), punt 12 "gemodificeerde, watergedragen kleefstoffen en nieuwe smeltlijmen, milieuvriendelijke waterabsorbenten, waterbehandelingsmiddelen, moleculaire zeven, vast kwik, kwikvrije en andere nieuwe efficiënte en milieuvriendelijke katalysatoren en additieven, nanomaterialen, ontwikkeling en productie van functionele membraanmaterialen, ultraschone en zeer zuivere reagentia, fotolakken, elektronische gassen, hoogwaardige vloeibare kristalmaterialen en andere nieuwe fijnchemicaliën". Uit een beoordeling en analyse van nationale en lokale industriebeleidsdocumenten, zoals de "Kennisgeving over de richtlijnen voor de negatieve lijst voor de ontwikkeling van de economische gordel (voor proefimplementatie)" (Changjiang Office Document nr. 89), blijkt dat dit project geen beperkt of verboden ontwikkelingsproject is.
De energie die nodig is wanneer het project de productiecapaciteit bereikt, omvat elektriciteit, stoom en water. Momenteel maakt het project gebruik van de meest geavanceerde productietechnologie en -apparatuur in de sector en worden diverse energiebesparende maatregelen toegepast. Na ingebruikname hebben alle energieverbruiksindicatoren het geavanceerde niveau bereikt dat gangbaar is in dezelfde sector in China en voldoen ze aan de nationale en sectorale energiezuinige ontwerpspecificaties, normen voor energiebesparingsmonitoring en de normen voor economische bedrijfsvoering van apparatuur. Zolang het project tijdens de bouw en productie de in dit rapport voorgestelde energie-efficiëntie-indicatoren, productenergieverbruiksindicatoren en energiebesparende maatregelen implementeert, is het project haalbaar vanuit het oogpunt van rationeel energiegebruik. Op basis hiervan wordt geconcludeerd dat het project geen online resource-utilisatie vereist.
De ontwerpomvang van het project is als volgt: lithiumdifluorooxalaatboraat 200 ton/jaar, waarvan 200 ton/jaar lithiumtetrafluoroboraat als grondstof wordt gebruikt voor lithiumdifluorooxalaatboraatproducten, zonder nabewerking. Dit kan echter ook afzonderlijk als eindproduct worden geproduceerd, afhankelijk van de marktvraag. Vinylsulfaat bedraagt ​​1000 ton/jaar. Zie tabel 1.1-1.

Tabel 1.1-1 Lijst met productoplossingen

NO

NAAM

Opbrengst (t/a)

Verpakkingsspecificatie

OPMERKING

1

Lithiumfluoromyramramidine

200

25 kg50 kg200kg

Daarbij wordt ongeveer 140 ton lithiumtetrafluorosylramine gebruikt als tussenproduct voor de productie van lithiumboorzuur.

2

Lithiumfluorfytzuur boorzuur

200

25 kg50 kg200 kg

3

Sulfaat

1000

25 kg50 kg200 kg

De productkwaliteitsnormen worden weergegeven in tabel 1.1-2 t/m 1.1-4.

Tabel 1..1-2 Kwaliteitsindex van lithiumtetrafluoroboraat

NO

ITEM

Kwaliteitsindex

1

Verschijning

Wit poeder

2

Kwaliteitsscore%

≥99,9

3

Water,ppm

≤100

4

Fluor,ppm

≤100

5

Chloor,ppm

≤10

6

Sulfaatppm

≤100

7

Natrium(Na), ppm

≤20

8

Potassium(K), ppm

≤10

9

Ijzer(Fe), ppm

≤1

10

Calcium(Ca), ppm

≤10

11

Koper(Cu), ppm

≤1

1.1-3 Kwaliteitsindicatoren voor lithiumboraat 

NO

ITEM

Kwaliteitsindex

1

Verschijning

Wit poeder

2

Oxalaatgehalte in de wortel (C2O4) w/%

≥3,5

3

Borium (b)-gehalte w/%

≥88,5

4

Water, mg/kg

≤300

5

natrium(Na)/(mg/kg)

≤20

6

Potassium(K)/(mg/kg)

≤10

7

calcium(Ca)/(mg/kg)

≤15

8

magnesium(Mg)/(mg/kg)

≤10

9

ijzer(Fe)/(mg/kg)

≤20

10

chloride( Cl )/(mg/kg)

≤20

11

Sulfaat (SO4 )/(mg/kg)

≤20

1.1-4 Kwaliteitsindicatoren voor vinylsulfiden

NO

ITEM

Kwaliteitsindex

1

Verschijning

Wit poeder

2

Zuiverheid%

99,5

4

Water,mg/kg

≤70

5

Vrij chloor mg/kg

≤10

6

Vrije zuren mg/kg

≤45

7

natrium(Na)/(mg/kg)

≤10

8

Potassium(K)/(mg/kg)

≤10

9

Calcium(Ca)/(mg/kg)

≤10

10

Nikkel(Ni)/(mg/kg)

≤10

11

Ijzer(Fe)/(mg/kg)

≤10

12

Koper(Cu)/(mg/kg)

≤10


Geplaatst op: 26 augustus 2022