мишень для распыления танталата литияCAS #: 12031-66-2

Синонимы

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

Формула соединения: LiO3Ta

Молекулярный вес: 235,89

Внешний вид: добротный

Температура плавления: н/д

Температура кипения: н/д

Плотность: Н/Д

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 (NaTFSI), идентифицированный под номером CAS 12031-66-2 и химической формулой NaN(SO₂CF₃)₂, представляет собой передовую натриевую соль, которая произвела революцию в области хранения энергии на основе натрия. Это белое кристаллическое соединение сочетает в себе катион натрия (Na⁺) с бис(трифторметансульфонил)имидом-анионом (TFSI⁻), обеспечивая уникальное сочетание стабильности, проводимости и совместимости, которое решает критические проблемы в технологии натрий-ионных аккумуляторов (SIB). Являясь высокопроизводительным компонентом электролита, он обеспечивает более безопасные, долговечные и эффективные системы хранения энергии, особенно в крупномасштабных приложениях, таких как хранение в сетях и интеграция возобновляемых источников энергии.

Основные химические и физические характеристики

Исключительная производительность NaTFSI обусловлена следующими ключевыми свойствами:

Профиль растворимости: Демонстрирует высокую растворимость в полярных органических растворителях (этиленкарбонате, диметилкарбонате, пропиленкарбонате) и ионных жидкостях, поддерживая универсальные составы электролитов — от стандартных концентраций до систем «растворитель в соли» с высокой концентрацией, оптимизированных для SIB.

Ионная проводимость: обеспечивает надежную ионную проводимость (до 7 мСм/см в специализированных смесях растворителей), обеспечивая эффективный транспорт ионов натрия для обеспечения быстрых циклов зарядки-разрядки в батареях и суперконденсаторах.

Термическая стойкость: Сохраняет стабильность при температурах до 270°C, значительно превышая термические пределы обычных натриевых солей, таких как NaPF₆ (180°C), снижая риск разрушения электролита в высокотемпературных условиях эксплуатации.

Электрохимическая совместимость: Обладает широким окном стабильности (до 5,0 В по сравнению с Na⁺/Na), что делает его совместимым с высоковольтными катодами SIB, такими как аналоги прусского синего цвета, NaNi₀.₅Mn₀.₅O₂ и Na₃V₂(PO₄)₃, а также с твердыми углеродными анодами.

Гидролитическая стойкость: Демонстрирует минимальный гидролиз по сравнению с NaPF₆, даже в присутствии следов влаги, значительно снижая образование коррозионной фтористоводородной кислоты (HF) и защищая электродные материалы от деградации.

Применение в накопителях энергии на основе натрия

NaTFSI является краеугольным камнем технологий хранения натриевой энергии следующего поколения:

Натрий-ионные аккумуляторы (SIB): Функционируют как первичная или солевая соль в электролитах для сетевых и стационарных SIB, где его стабильность продлевает срок службы более 3000 циклов и сводит к минимуму затухание емкости. Это устраняет ключевой барьер на пути коммерциализации SIB, позволяя создавать недорогие альтернативы литий-ионным батареям.

Натрий-металлические батареи: Способствует разработке натрий-металлических систем с высокой плотностью энергии за счет формирования стабильной интерфазы твердого электролита (SEI) на натриевых анодах, подавляя рост дендритов, который исторически ограничивал практичность металлических батарей.

Твердотельные натриевые батареи: Неотъемлемая часть полимерных и композитных твердых электролитов (например, систем на основе ПЭО), где их растворимость в полимерных матрицах повышает ионную проводимость, что позволяет перейти от жидких электролитов к более безопасным и долговечным твердотельным конструкциям.

Натриевые суперконденсаторы: Повышает производительность натрий-ионных суперконденсаторов за счет поддержки высокой плотности мощности и быстрых циклов заряда-разряда, что делает его идеальным для приложений, требующих мгновенной подачи энергии, таких как системы рекуперативного торможения.

Преимущества перед традиционными натриевыми солями

NaTFSI превосходит традиционные альтернативы, такие как NaPF₆ и NaBF₄, в ключевых областях:

Повышенная стабильность: превосходная термическая, химическая и гидролитическая стабильность снижает разложение электролита, сводя к минимуму образование газа и продлевая срок службы батареи, что имеет решающее значение для сетевых систем хранения, требующих десятилетий надежной работы.

Повышение производительности: обеспечивает более высокую плотность энергии за счет поддержки высоковольтных катодов и более высокой скорости зарядки, сокращая разрыв в производительности между SIB и литий-ионными аккумуляторами в стационарных приложениях.

Совместимость с материалами: Безупречно работает с различными материалами электродов, от твердых углеродных анодов до слоистых оксидных и полианионных катодов, обеспечивая гибкость при проектировании батарей и снижая ограничения при разработке.

Повышенная безопасность: Снижение риска теплового разгона и уменьшение образования ВЧ повышают эксплуатационную безопасность, что делает его пригодным для крупномасштабных установок и промышленных сред.

Синтез и обеспечение качества

NaTFSI производится с помощью контролируемых процессов для обеспечения чистоты и консистенции:

Синтез прекурсора: Трифторметансульфаниламид (CF₃SO₂NH₂) реагирует с трифторметансульфонилхлоридом (CF₃SO₂Cl) в присутствии основания (например, триэтиламина) с образованием бис(трифторметансульфонил)имида (HTFSI).

Содирование: HTFSI нейтрализуют гидроксидом натрия (NaOH) или карбонатом натрия (Na₂CO₃) в безводных органических растворителях (например, ацетонитриле) с последующей кристаллизацией с получением NaTFSI.

Очистка: Рекристаллизация из безводных растворителей и вакуумная сушка удаляют примеси, достигая уровня чистоты 99,9% и выше.

Контроль качества включает в себя:

Ионная хроматография (ИК) для проверки чистоты анионов.

Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) для обнаружения следов металлов (≤10 ppm).

Титрование по Карлу Фишеру для обеспечения содержания влаги ≤10 ppm, что имеет решающее значение для производительности аккумулятора.

Правила безопасности и обращения

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

Хранение: Запечатать во влагозащищенных контейнерах под инертным газом (азот/аргон) для предотвращения гигроскопичного поглощения. Хранить в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом помещении вдали от источников тепла.

Личная защита: При работе с ними надевайте химически стойкие перчатки (нитрил или ПТФЭ), защитные очки и лабораторный халат. Избегайте контакта с кожей/глазами и вдыхания пыли.

Риски реактивности: Несовместим с сильными восстановителями и горючими материалами; Избегайте контакта, чтобы предотвратить возможные реакции окисления.

Утилизация: Соблюдайте местные нормы для фторированных и сульфированных соединений. Обезвреживайте разливы инертными абсорбентами и утилизируйте как опасные отходы.

Подробные протоколы действий в чрезвычайных ситуациях см. в паспорте безопасности продукта (SDS).

Варианты упаковки и поставки

NaTFSI доступен в форматах, адаптированных к исследовательским и промышленным потребностям:

Безводный порошок: 100–10 кг влагостойкие алюминиевые мешки с продувкой инертным газом; Бочки 50 кг+ для промышленного производства.

Предварительно растворенные растворы: 5–20% мас.% в смесях органических растворителей (например, EC/DMC) или ионных жидкостях, упакованных в контейнеры объемом 1–50 л для готовой к использованию рецептуры электролитов.

Нестандартная чистота (включая сверхнизкие марки металлов) и размеры частиц доступны по запросу.

Для получения технических данных, цен или образцов свяжитесь с нашей 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: 159405

Номер MDL: MFCD00016174

Номер ЕС: 234-757-5

Название ИЮПАК: литий; кислород(2-); тантал(5+)

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.