Танталат литияCAS #: 12031-66-2

Синонимы

Оксид тантала лития; Танталат лития (V); Литий оксид тантала; литий оксидо(диоксо)тантал; триоксид лития и тантала

Формула соединения: LiO3Ta

Молекулярный вес: 235,89

Внешний вид: Кристаллическое твердое вещество

Температура плавления: 1650 °C

Температура кипения: н/д

Плотность: 7,46 г/см3

Растворимость в H2O: Н/Д

Точная масса: 235.948744

Масса моноизотопа: 235.948744

Введение продукта: Бис(трифторметансульфонил)имид натрия (NaTFSI, CAS #: 12031-66-2)

Бис(трифторметансульфонил)имид натрия с химической формулой NaN(SO₂CF₃)₂ и номером CAS 12031-66-2 представляет собой высокоэффективную натриевую соль, которая стала революционным фактором в области хранения энергии на основе натрия и за ее пределами. Это белое кристаллическое вещество, состоящее из катионов натрия (Na⁺) и бис(трифторметансульфонил)имидных анионов (TFSI⁻), выделяется своей замечательной стабильностью, превосходной ионной проводимостью и широкой совместимостью, что делает его незаменимым материалом в различных передовых технологических приложениях.

Жизненно важные химические и физические характеристики

Выдающаяся производительность NaTFSI коренится в его ключевых свойствах:

Растворимость: Он демонстрирует отличную растворимость в различных полярных органических растворителях, таких как этиленкарбонат, диметилкарбонат и пропиленкарбонат, а также в ионных жидкостях. Это позволяет создавать различные рецептуры электролитов, от обычных концентраций до высококонцентрированных, отвечающие конкретным потребностям различных систем хранения энергии на основе натрия.

Ионная проводимость: Благодаря тому, что ионная проводимость достигает 7 мСм/см в правильно отрегулированных смесях растворителей, NaTFSI обеспечивает эффективный транспорт ионов натрия, что имеет решающее значение для обеспечения быстрых циклов зарядки и разрядки в батареях и суперконденсаторах.

Термическая стабильность: Он может оставаться стабильным при температурах до 270°C, что значительно выше, чем у традиционных натриевых солей, таких как NaPF₆ (всего до 180°C). Эта высокая термическая стабильность значительно снижает риск разрушения электролита в условиях работы при высоких температурах.

Электрохимическая стабильность: Обладая широким диапазоном электрохимической стабильности до 5,0 В по сравнению с Na⁺/Na, он совместим с широким спектром высоковольтных катодов натрий-ионных аккумуляторов, включая аналоги берлинского синего цвета, NaNi₀.₅Mn₂.₅O₂ и Na₃V₂(PO₄)₃, а также твердые углеродные аноды.

Устойчивость к гидролизу: по сравнению с NaPF₆, NaTFSI проявляет гораздо меньшую восприимчивость к гидролизу, даже при воздействии следовых количеств влаги. Это значительно снижает образование коррозионной фтористоводородной кислоты (HF), тем самым защищая материалы электродов от повреждений.

Разнообразные сценарии применения

NaTFSI находит применение в различных сферах благодаря своим превосходным свойствам:

Крупномасштабные системы накопления энергии: В натрий-ионных батареях сетевого масштаба NaTFSI служит ключевым компонентом электролита. Его стабильность гарантирует, что батареи могут работать более 3000 циклов с минимальной потерей емкости, что делает натрий-ионные батареи экономичной альтернативой литий-ионным батареям в крупномасштабных накопителях энергии.

Портативные электронные устройства: Для натрий-ионных аккумуляторов, используемых в портативной электронике, высокая ионная проводимость NaTFSI обеспечивает быструю зарядку, удовлетворяя потребность в быстром пополнении мощности в этих устройствах.

Электромобили: Хотя натрий-ионные аккумуляторы еще не получили широкого распространения в электромобилях, превосходные характеристики NaTFSI закладывают основу для их потенциального применения. Его высокая стабильность и безопасность могут решить некоторые из ключевых проблем, связанных с аккумуляторами электромобилей.

Интеграция возобновляемых источников энергии: в сочетании с возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная и ветровая, натрий-ионные батареи, содержащие NaTFSI, могут эффективно хранить вырабатываемую энергию, сглаживая колебания выработки возобновляемой энергии.

Сравнение с аналогичными товарами

По сравнению с другими натриевыми солями, такими как NaPF₆ и NaBF₄, NaTFSI имеет явные преимущества:

Более длительный срок службы: превосходная стабильность NaTFSI приводит к увеличению срока службы батарей, сокращению частоты замены батарей и снижению общей стоимости.

Повышенная безопасность: Уменьшенное образование высокочастотных частиц и более высокая термическая стабильность делают батареи, использующие NaTFSI, более безопасными, сводя к минимуму риск возгорания и взрыва.

Более широкая совместимость: он совместим с более широким спектром материалов электродов, обеспечивая большую гибкость при проектировании и разработке аккумуляторов.

Более высокая производительность: высокая ионная проводимость позволяет быстрее заряжать и разряжаться, улучшая общую производительность аккумуляторов.

Производственный процесс и контроль качества

Производство NaTFSI включает в себя несколько ключевых этапов для обеспечения его высокого качества:

Прекурсор: Трифторметансульфонамид (CF₃SO₂NH₂) реагирует с трифторметансульфонилхлоридом (CF₃SO₂�Cl) в присутствии основания (например, триэтиламина) с образованием бис(трифторметансульфонил)имида (HTFSI).

Введение ионов натрия: HTFSI нейтрализуют гидроксидом натрия (NaOH) или карбонатом натрия (Na₂CO₃) в безводных органических растворителях (таких как ацетонитрил) с последующей кристаллизацией с получением NaTFSI.

Очистка: Сырой продукт подвергается рекристаллизации из безводных растворителей и вакуумной сушке для удаления примесей, гарантируя, что чистота NaTFSI достигает 99,9% или выше.

Меры контроля качества включают в себя:

Ионная хроматография для проверки чистоты аниона.

Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой для обнаружения следов металлов, обеспечивающая их содержание на уровне ≤10 ppm.

Титрование по Карлу Фишеру для контроля содержания влаги, которое поддерживается на уровне ≤10 ppm, чтобы гарантировать производительность продукта в аккумуляторах.

Меры предосторожности при обращении

Чтобы обеспечить безопасное обращение с NaTFSI, следует принять следующие меры предосторожности:

Хранение: Храните NaTFSI во влагозащищенных контейнерах, наполненных инертным газом (например, азотом или аргоном), чтобы предотвратить впитывание влаги. Храните его в прохладном, сухом и хорошо проветриваемом месте, вдали от источников тепла.

Средства индивидуальной защиты: При работе с NaTFSI надевайте химически стойкие перчатки (нитрил или ПТФЭ), защитные очки и лабораторный халат, чтобы избежать контакта с кожей, глазами и вдыхания пыли.

Проблемы с реакционной способностью: NaTFSI несовместим с сильными восстановителями и горючими материалами. Избегайте контакта с этими веществами, чтобы предотвратить возможные реакции окисления.

Утилизация отходов: Утилизируйте отходы NaTFSI в соответствии с местными нормами для фторированных и сульфированных соединений. Используйте инертные абсорбенты для нейтрализации разливов и утилизируйте их как опасные отходы.

Подробные процедуры реагирования на чрезвычайные ситуации см. в паспорте безопасности продукта (SDS).

Упаковка и доступность

NaTFSI доступен в различных вариантах упаковки для удовлетворения различных потребностей:

Безводный порошок: Упакован во влагостойкие алюминиевые мешки весом от 100 г до 10 кг, с продувкой инертным газом. Для промышленного производства доступны бочки весом 50 кг+.

Готовые растворы: Доступны растворы с концентрацией 5–20% по массе в смесях органических растворителей (например, EC/DMC) или ионных жидкостях, упакованные в контейнеры объемом 1–50 л для удобного использования в составе электролитов.

По запросу могут быть предоставлены индивидуальные показатели чистоты (включая сверхнизкие марки содержания металлов) и размеры частиц.

Для получения технических характеристик, информации о ценах или запроса образцов, пожалуйста, свяжитесь с нашей профессиональной командой, специализирующейся на современных электролитах для хранения энергии на основе натрия.

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: Предупреждение

Предупреждения об опасностях: H302-H312-H332

Коды опасностей: Xn

Коды рисков: 20/21/22

Заявления о безопасности: 36

Номер RTECS: WW5470000

Информация о транспорте: Н/Д

WGK Германия: 3

Химические идентификаторы

Линейная формула: LiTaO3

Pubchem CID: 5148101

Номер MDL: MFCD00016174

Номер ЕС: 234-757-5

Название ИЮПАК: литий; оксидо(диоксо)тантал

Beilstein/Reaxys No.: Н/Д

УЛЫБАЕТСЯ: [Li+]. [О-][Та](=О)=О

Идентификатор inchI: InChI=1S/Li.3O.Ta/q+1;;; -1;

Клавиша InchI: CIFJATMCNLSYQG-UHFFFAOYSA-N

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.