Стеарат литияCAS #: 4485-12-5

Синонимы

Октадеканоат лития; литиевая соль стеариновой кислоты; Литолит

Формула соединения: C18H35LiO2

Молекулярный вес: 290.41

Внешний вид: добротный

Температура плавления: 220 °C

Температура кипения: н/д

Плотность: Н/Д

Растворимость в H2O: Н/Д

Точная масса: 290,27971 г/моль

Масса моноизотопа: 290,27971 г/моль

Заряд: 0

Введение продукта: Бис(оксалато)борат натрия (NaBOB, CAS #: 4485-12-5)

Бис(оксалато)борат натрия с химической формулой Na[B(C₂O₄)₂] и номером CAS 4485-12-5 представляет собой усовершенствованную соль-органобор, признанную за свою исключительную эффективность в качестве добавки к электролиту в литий-ионных аккумуляторах (ЛИА) и натрий-ионных батареях (СИБ). Это белое кристаллическое соединение состоит из катиона натрия (Na⁺) и бис(оксалато)бората аниона ([B(C₂O₄)₂]⁻), обеспечивая уникальное сочетание термической стабильности, низкой токсичности и превосходной электрохимической совместимости. Его структура, состоящая из оксалатных лигандов, скоординированных с центральным атомом бора, обеспечивает надежное образование межфаз твердого электролита (SEI) и контролируемую ионную проводимость, что делает его ключевым материалом для повышения безопасности батареи и срока службы.

Химические и физические свойства

NaBOB обладает набором свойств, которые отличают его как высокоэффективный компонент электролита:

Растворимость: умеренно растворим в полярных органических растворителях, таких как этиленкарбонат (EC), диметилкарбонат (DMC) и пропиленкарбонат (PC), образуя стабильные электролиты с концентрацией до 0,8 M. Его профиль растворимости обеспечивает гибкое смешивание с другими солями (например, LiPF₆, NaPF₆) для оптимизации работы аккумулятора.

Ионная проводимость: Обеспечивает надежную ионную проводимость (обычно 3–5 мСм/см в оптимизированных смесях растворителей), поддерживая эффективный транспорт ионов как в ЛИА, так и в СИБ, что имеет решающее значение для поддержания высоких скоростей заряда-разряда.

Термическая стабильность: Сохраняет стабильность при температурах примерно до 300 °C, значительно превосходя обычные электролиты, такие как LiPF₆ (который разлагается при температуре выше 180 °C), снижая риск теплового разгона в батареях.

Электрохимическое окно: Обладает широким окном электрохимической стабильности (до 5,0 В по сравнению с Na⁺/Na и 4,8 В по сравнению с Li⁺/Li), совместимым с высоковольтными катодами, такими как LiCoO₂, NCM (LiNiₓCoγ Mn_zO₂) и аналогами прусского синего.

Гидролитическая стабильность: Обладает превосходной стойкостью к гидролизу по сравнению с фторированными солями, такими как LiPF₆, сводя к минимуму образование коррозионных побочных продуктов (например, HF) даже в присутствии следов влаги, тем самым защищая электродные материалы от разложения.

Основные области применения в области хранения энергии

Бис(оксалато)борат натрия (CAS 4485-12-5) играет ключевую роль в развитии технологий аккумуляторных батарей:

Литий-ионные аккумуляторы (ЛИА): используются в качестве добавки или сосоли в электролитах ЛИА для улучшения образования SEI на графитовых анодах. Оксалатные лиганды в NaBOB участвуют в композиции SEI, создавая плотный, стабильный слой, который снижает разложение электролита и продлевает срок службы (часто превышающий 3000 циклов в лабораторных испытаниях). Это делает его ценным для аккумуляторов электромобилей (EV) и портативной электроники.

Натрий-ионные батареи (SIB): Служит в качестве первичной соли электролита в SIB, где его совместимость с твердыми углеродными анодами и слоистыми оксидными катодами повышает стабильность цикла. Его низкая стоимость и распространенность (по сравнению с солями на основе лития) согласуются с целью разработки доступного хранения энергии для сетевых приложений.

Твердотельные батареи: интегрированы в полимерные и композитные твердые электролиты, где их растворимость в полимерных матрицах (например, PEO, PVDF) повышает ионную проводимость при сохранении механической прочности, что является важным шагом на пути к более безопасным и долговечным твердотельным батареям.

Состав электролита: улучшает низкотемпературные характеристики аккумуляторов за счет снижения вязкости электролита, обеспечивая надежную работу в холодном климате (например, электромобили при отрицательных температурах).

Преимущества перед обычными солями электролита

NaBOB обладает значительными преимуществами по сравнению с традиционными солями, такими как LiPF₆, NaPF₆ и LiBF₄:

Улучшение SEI: способствует формированию высококачественного слоя SEI, уменьшая необратимую потерю емкости и улучшая долгосрочную стабильность циклов — ключевое преимущество аккумуляторов, в которых целостность SEI напрямую влияет на производительность.

Безопасность: Нетоксичный состав (бор, оксалат) и высокая термическая стабильность снижают риски возгорания, что делает его пригодным для крупномасштабных систем хранения энергии и бытовой электроники.

Экологическая совместимость: разлагается до неопасных побочных продуктов, в отличие от фторированных солей, которые выделяют токсичные фтористые соединения, упрощая утилизацию и снижая воздействие на окружающую среду.

Экономическая эффективность: более низкие производственные затраты по сравнению со специальными фторсодержащими солями, что делает его привлекательным для массового рынка, таких как сетевые накопители и недорогие электромобили.

Синтез и контроль качества

NaBOB синтезируется с помощью контролируемых химических процессов для обеспечения высокой чистоты:

Образование прекурсоров: Борная кислота (H₃BO₃) реагирует со щавелевой кислотой (H₂C₂O₄) в водном растворе с образованием бис(оксалато)борной кислоты (H[B(C$��O₄)₂]): H₃BO₃ + 2H₂C₂O₄ → H[B(C₂O₄)₂] + 3H₂O.

Содирование: Промежуточную кислоту нейтрализуют гидроксидом натрия (NaOH) или карбонатом натрия (Na₂CO₃) в органическом растворителе с последующей кристаллизацией: H[B(C₂O₄)₂] + NaOH → Na[B(C₂O₄)₂] + H₂O.

Очистка: Рекристаллизация из безводных растворителей (например, ацетонитрила) и вакуумная сушка удаляют примеси, достигая уровня чистоты 99,5% или выше.

Контроль качества включает в себя:

Ионная хроматография (IC) для проверки чистоты анионов и обнаружения остаточных оксалатных или боратных примесей.

Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) для измерения следов металлов (обычно <10 ppm).

Титрование по Карлу Фишеру для обеспечения содержания влаги <20 ppm, critical for preventing hydrolysis in electrolyte formulations.

Безопасность и управляемость

Правильное обращение с NaBOB имеет важное значение для поддержания производительности и безопасности:

Гигроскопичность: умеренно гигроскопичная; Хранить в герметичной таре под инертным газом (азотом или аргоном) для предотвращения поглощения влаги и слеживания.

Токсичность: Низкая острая токсичность, но вдыхание пыли или контакт с кожей/глазами может вызвать легкое раздражение. При работе используйте химически стойкие перчатки, очки и лабораторный халат.

Реакционная способность: Стабилен при нормальных условиях, но разлагается при высоких температурах (>300°C) с выделением оксидов углерода. Избегайте контакта с сильными окислителями или концентрированными кислотами, которые могут ускорить разложение.

Хранение: Хранить в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом месте, вдали от источников тепла и прямых солнечных лучей.

Подробные инструкции по технике безопасности и процедуры реагирования на чрезвычайные ситуации см. в Паспорте безопасности (SDS) продукта.

Упаковка и доступность

NaBOB доступен в формах, адаптированных к исследовательским и промышленным потребностям:

Безводный порошок: Упакован во влагонепроницаемые алюминиевые мешки (100–10 кг) с продувкой инертным газом для предотвращения гидратации.

Предварительно растворенные растворы: 0,1–0,5 М растворов в смесях органических растворителей (например, EC/DMC) для немедленного использования в составах электролитов, упакованных в контейнеры объемом 1–20 л.

Оптовые партии (50 кг + бочки) доступны для пилотного производства аккумуляторов. Марки высокой чистоты (99,9%) со сверхнизким содержанием примесей металлов предлагаются для передовых исследований и полупроводниковых применений.

Для получения технических характеристик, цен или запросов образцов свяжитесь с нашей командой, специализирующейся на передовых материалах электролита для систем хранения энергии.

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: н/д

Паспорта опасности: F, N

Коды опасности: Н/Д

Коды рисков: Н/Д

Заявления о безопасности: Н/Д

Номер RTECS: Н/Д

Информация о транспорте: Н/Д

Химические идентификаторы

Линейная формула: CH3(CH2)16CO2Li

Pubchem CID: 517357

Номер MDL: MFCD00042032

Номер ЕС: 224-772-5

Название ИЮПАК: литий; октадеканоат

УЛЫБАЕТСЯ: [Li+]. CCCCCCCCCCCCCC(=O)[O-]

Идентификатор InchI: InChI=1S/C18H36O2. Li/c1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18(19)20;/h2-17H2,1H3,(H,19,20);/q;+1/p-1

Клавиша InchI: HGPXWXLYXNVULB-UHFFFAOYSA-M

Упаковка стандартной упаковки: 

Типичная оптовая упаковка включает в себя паллетированный пластик 5 галлонов/25 кг. ведра, бочки с фиброй и сталью до 1 тонны супермешков в полных контейнерах (FCL) или грузовиках (T/L). Исследуемые и отобранные количества, а также гигроскопичные, окисляющие или другие чувствительные к воздуху материалы могут быть упакованы в условиях аргона или вакуума. Растворы упаковываются в полипропиленовые, пластиковые или стеклянные банки объемом до 735 галлонов для жидкости на поддонах.