Раствор трет-бутоксида литияCAS #: 1907-33-1

Синонимы

Раствор т-бутоксида лития, водный трет-бутоксид лития; Литий 2-метилпропан-2-олат; трет-бутоксилитий; Литий трет-бутилат; Трет-бутиловый спирт, соль лития

Формула соединения: C4H9LiO

Молекулярная масса: 80.05

Внешний вид: Коричневая жидкость

Температура плавления: н/д

Температура кипения: н/д

Плотность: 0,89 г/л

Растворимость в H2O: Н/Д

Точная масса: 80,081344 г/моль

Масса моноизотопа: 80,081344 г/моль

Заряд: 0

Введение продукта: гексафторфосфат натрия (NaPF₆, CAS #: 1907-33-1)

Гексафторфосфат натрия с химической формулой NaPF₆ и номером CAS 1907-33-1 является ключевой неорганической солью, широко используемой в качестве компонента электролита в натрий-ионных аккумуляторах (SIB) и других электрохимических системах на основе натрия. Это белое кристаллическое твердое вещество сочетает в себе катион натрия (Na⁺) и гексафторфосфат-анион (PF₆⁻), обеспечивая высокую растворимость в органических растворителях, умеренную ионную проводимость и совместимость с различными материалами электродов. Его роль в качестве экономически эффективной соли электролита делает его основополагающим материалом для разработки недорогих решений по хранению энергии, использующих обильные ресурсы натрия.

Химические и физические свойства

NaPF₆ обладает свойствами, которые делают его практичным выбором для электролитов на основе натрия:

Растворимость: Хорошо растворяется в полярных органических растворителях, таких как этиленкарбонат (EC), диметилкарбонат (DMC) и пропиленкарбонат (PC), что позволяет составлять электролиты с концентрацией до 1,0 M. Он также труднорастворим в воде с ограниченным гидролизом в контролируемых условиях.

Ионная проводимость: обеспечивает умеренную ионную проводимость (обычно 4–7 мСм/см в оптимизированных смесях органических растворителей), поддерживая эффективный транспорт ионов натрия в SIB.

Термическая стабильность: Сохраняет стабильность при температуре около 180 °C, хотя разлагается при более высоких температурах с выделением токсичного пентафторида фосфора (PF₅) и фторида натрия (NaF), что требует осторожного обращения в условиях высоких температур.

Электрохимическое окно: обеспечивает разумное окно электрохимической стабильности (до 4,5 В по сравнению с Na⁺/Na), совместимо с распространенными катодами SIB, такими как аналоги прусского синего, оксиды марганца и никеля натрия (NaxNi₀.₅Mn₀.₅O₂) и фосфаты ванадия натрия (Na₃V₂(PO₄)₃).

Гигроскопичность: умеренно гигроскопичен, поглощает влагу из воздуха и подвергается частичному гидролизу, в результате которого образуется фтористоводородная кислота (HF) — коррозионный побочный продукт, который может разлагать электродные материалы, если его не контролировать.

Основные области применения в натрий-ионных аккумуляторах

Гексафторфосфат натрия (CAS 1907-33-1) широко используется в SIB и связанных с ними системах:

Первичная электролитная соль в SIB: Служит стандартной электролитной солью в исследовательских и коммерческих SIB, обеспечивая баланс растворимости, проводимости и экономичности. Он часто используется в качестве основы для оценки новых составов электролитов.

Смеси электролитов: Смешиваются с другими солями натрия (например, NaFSI, NaTFSI) для улучшения стабильности и уменьшения образования HF. Такие смеси увеличивают срок службы и высокотемпературные характеристики в SIB, предназначенных для хранения данных в сетях и стационарных приложений.

Суперконденсаторы на основе натрия: используются в электролитах для натрий-ионных суперконденсаторов, где его ионная проводимость способствует высокой плотности мощности и быстрым циклам заряда-разряда, подходит для кратковременного хранения энергии.

Электрохимические исследования: Распространенный реагент в исследованиях электродных материалов на основе натрия, обеспечивающий электролит сравнения для оценки характеристик катода и анода.

Преимущества и ограничения

NaPF₆ предлагает конкретные преимущества, а также соображения по его использованию:

Экономичность: Более доступен, чем усовершенствованные соли натрия, такие как NaTFSI, что делает его доступным для широкомасштабных испытаний и коммерциализации SIB на ранних стадиях.

Установленное применение: Хорошо охарактеризованный материал с известным профилем эксплуатационных характеристик, что упрощает его интеграцию в существующие процессы производства аккумуляторов.

Совместимость: Работает с различными материалами электродов SIB, обеспечивая гибкость конструкции батарей для различных применений.

Ограничения: Образование HF, вызванное гидролизом, может со временем разрушать катоды и аноды, сокращая срок службы. Его термическая стабильность также ниже, чем у более новых солей, таких как NaFSI, что ограничивает его использование в высокотемпературных средах.

Синтез и контроль качества

NaPF₆ синтезируется с помощью прямых реакций метатезиса:

Реакция-предшественник: фторид натрия (NaF) реагирует с пентафторидом фосфора (PF₅) в безводном органическом растворителе (например, диоксиде серы или ацетонитриле) в инертной атмосфере: NaF + PF₅ → NaPF₆.

Очистка: Сырой продукт очищается путем рекристаллизации из безводных растворителей для удаления непрореагировавших прекурсоров и примесей, а затем сушится в вакууме для снижения содержания влаги.

Контроль качества включает ионную хроматографию (IC) для анионного анализа, масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) для обнаружения следов металлов и титрование по Карлу Фишеру для обеспечения содержания влаги ниже 50 ppm. NaPF₆ аккумуляторного качества обычно достигает уровня чистоты 99,9%.

Безопасность и управляемость

Правильное обращение с NaPF₆ имеет решающее значение из-за рисков его гидролиза и термического разложения:

Контроль влажности: Хранить в плотно закрытых контейнерах в инертной атмосфере (например, азоте) для минимизации гидролиза. Используйте в сухих условиях и избегайте контакта с водой или высокой влажностью.

Токсичность: Продукты разложения и гидролиза (HF, PF₅) являются высокотоксичными и коррозионными, вызывая сильное раздражение кожи, глаз и дыхательных путей. В плохо проветриваемых помещениях надевайте химически стойкие перчатки, защитные очки и респиратор.

Термическая опасность: Избегайте высоких температур, чтобы предотвратить разложение. Беречь от открытого огня и сильных окислителей.

Утилизация: Утилизируйте отходы в соответствии с местными нормами по фторсодержащим и фосфорсодержащим соединениям, обеспечивая надлежащую локализацию для предотвращения загрязнения окружающей среды.

Подробные протоколы безопасности см. в Паспорте безопасности продукта (SDS).

Упаковка и доступность

NaPF₆ доступен в формах, адаптированных к исследовательским и промышленным потребностям:

Кристаллический порошок: Упакован во влагостойкие алюминиевые мешки (100–10 кг) с осушителями для минимизации гидролиза.

Решения: Предварительно растворенные растворы в органических растворителях (например, смеси EC/DMC) доступны для немедленного использования, упакованы в герметичные контейнеры (1–20 л).

Сыпучие партии (50 кг + бочки) доступны для промышленного производства SIB. Для специализированных применений могут быть запрошены сорта нестандартной чистоты и с низким содержанием влаги.

Для получения технических характеристик, цен или запросов образцов свяжитесь с нашим отделом продаж, специализирующимся на материалах электролита для хранения энергии на основе натрия.

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: Опасность

Паспорт опасности: H225-H251-H314-H335-H351

Коды опасности: F, C, T

Коды рисков: Н/Д

Заявления о безопасности: Н/Д

Номер RTECS: Н/Д

Транспортная информация: No ООН 2924 8(3) /

ПГИИ WGK Германия: 3

Химические идентификаторы

Линейная формула: (CH3)3COLi

Pubchem CID: 23664764

Номер MDL: FCD00050479

Номер ЕС: 217-611-5

Название ИЮПАК: литий; 2-метилпропан-2-олат

Beilstein/Reaxys No.: 3620018

УЛЫБАЕТСЯ: [Li+]. CC(C)(C)[O-]

Идентификатор InchI: InChI=1S/C4H9O. Li/c1-4(2,3)5;/h1-3H3;/q-1;+1

Клавиша inchI: LZWQNOHZMQIFBX-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.