Литий трет-бутилциклопентадиенидCAS #: 50356-03-1

Синонимы

Трет-бутилциклопентадиенид литий, тетраметилциклопентадиенид лития, 2,3,4,5-тетраметил-2,4-циклопентадиениллитий, т-бутилциклопентадиенил литий

Формула соединения: C9H13Li

Молекулярный вес: 128,14

Внешний вид: порошок от белого до грязно-белого

Температура плавления: 273-277 °C

Температура кипения: н/д

Плотность: Н/Д

Растворимость в H2O: бурная реакция

Точная масса: 128,117729 г/моль

Масса моноизотопа: 128,117729 г/моль

Чувствительность: Чувствительность к влаге и воздуху

Введение продукта: оксалилдифторборат лития (LiODFB, CAS #: 50356-03-1)

Оксалилдифторборат лития с химической формулой LiC₂O₄BF₂ и номером CAS 50356-03-1 представляет собой специализированную соль лития, признанную своей исключительной эффективностью в качестве добавки к электролиту и сосоли в литий-ионных аккумуляторах (ЛИА). Это белое кристаллическое соединение, структурно связанное с LiDFOB, сочетает в себе оксалатные и фторборатные фрагменты для обеспечения превосходной термической стабильности, эффективного образования межфазного твердого электролита (SEI) и совместимости с широким спектром электродных материалов. Его уникальные свойства делают его ценным материалом для повышения безопасности аккумуляторов, срока службы и устойчивости при высоких температурах, особенно в современных системах хранения энергии.

Химические и физические свойства

LiODFB обладает ключевыми свойствами, которые отличают его как высокоэффективный компонент электролита:

Растворимость: Хорошо растворяется в распространенных органических карбонатных растворителях, включая этиленкарбонат (EC), диметилкарбонат (DMC) и этилметилкарбонат (EMC), что позволяет создавать гибкие составы электролитов с концентрацией до 0,8 M.

Ионная проводимость: обеспечивает умеренную ионную проводимость (обычно 5–8 мСм/см в оптимизированных смесях растворителей), поддерживая эффективный транспорт литий-ионов при сохранении SEI-стабилизирующих свойств.

Термическая стабильность: Поддерживает стабильность при температуре примерно до 230 °C, превосходя обычный LiPF₆ и обеспечивая надежную работу при работе с высокотемпературными батареями.

Электрохимическое окно: имеет широкое окно электрохимической стабильности (до 4,9 В по сравнению с Li⁺/Li), совместимо с высоковольтными катодами, такими как LiNi₀.₈Co₀.₁Mn₁O₂ (NCM811) и LiCoO₂.

Гидролитическая стабильность: Обладает лучшей устойчивостью к гидролизу, вызванному влагой, чем LiPF₆, снижая образование коррозионной фтористоводородной кислоты (HF) и защищая электродные материалы от разложения.

Основные области применения в литий-ионных аккумуляторах

Оксалилдифторборат лития (CAS 50356-03-1) играет важнейшую роль в продвижении технологии аккумуляторов через целевые приложения:

SEI-образующая добавка: используется в низких концентрациях (0,5–2% по весу) для содействия образованию плотного, стабильного слоя SEI на графитовых анодах. Оксалатные группы способствуют равномерной пассивации, снижая необратимую потерю емкости и продлевая срок службы цикла на 15–25% в длительных циклических испытаниях.

Высокотемпературные электролиты: смешиваются с LiPF₆ или LiFSI в электролитах для аккумуляторов, работающих при температуре 40–70 °C (например, аккумуляторы электромобилей и промышленные накопители энергии), где его термическая стабильность сводит к минимуму разложение электролита и образование газов.

Кремниевые аноды и аноды из сплавов: Улучшает совместимость электролитов с кремниевыми или кремниево-углеродными анодами большой емкости за счет формирования гибкого SEI, который учитывает большие изменения объема (до 300%) во время литирования/делитизации, что является ключевой проблемой при разработке анодов нового поколения.

Повышение безопасности: снижает воспламеняемость электролитов и подавляет тепловой разгон в ЛИА, что делает его пригодным для бытовой электроники и автомобильной промышленности, где безопасность имеет первостепенное значение.

Преимущества перед обычными солями электролита

LiODFB обладает явными преимуществами по сравнению с традиционными солями лития и добавками:

Превосходство SEI: Образует более прочный и гибкий SEI по сравнению с добавками, такими как фторэтиленкарбонат (FEC), особенно на анодах с высокой пропускной способностью, благодаря синергетическому взаимодействию оксалатных и фторборатных групп.

Баланс стабильности: сочетает в себе термическую стойкость солей на основе боратов с пассивирующими свойствами оксалата, обеспечивая лучшую стабильность, чем LiPF₆, без рисков катодной коррозии, связанных с некоторыми имидными солями (например, LiTFSI).

Совместимость с катодами: Бесшовно работает со слоистыми оксидами (NCM, NCA), шпинелью (LMO) и фосфатами (LFP), избегая проблем с растворением металлов, наблюдаемых при использовании некоторых фторированных солей.

Экономичность: Более доступный по цене, чем усовершенствованные имидные соли (например, LiFSI), обеспечивая при этом сопоставимое повышение производительности, что делает его жизнеспособным вариантом для крупномасштабного производства аккумуляторов.

Синтез и контроль качества

LiODFB синтезируется с помощью контролируемых процессов для обеспечения высокой чистоты и консистенции:

Реакция прекурсора: оксалат лития (Li₂C₂O₄) реагирует с трифторидом бора (BF₃) в безводном органическом растворителе (например, тетрагидрофуран) в инертной атмосфере, образуя LiODFB и побочные продукты.

Очистка: Сырой продукт очищают путем рекристаллизации из безводных растворителей (например, ацетонитрила) и сушат в вакууме для удаления остаточной влаги и примесей.

Контроль качества включает ионную хроматографию (ИС) для анионного анализа, масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой (ИСП-МС) для обнаружения следов металлов (обеспечение <10 ppm impurities), and Karl Fischer titration to verify moisture content (<10 ppm). Battery-grade LiODFB typically achieves purity levels of 99.9% or higher.

Безопасность и управляемость

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

Гигроскопичность: умеренно гигроскопичная; Хранить в герметичных контейнерах в инертной атмосфере (азот или аргон) для предотвращения гидролиза и поддержания растворимости.

Токсичность: Может вызвать раздражение кожи и глаз; При работе используйте химически стойкие перчатки, очки и лабораторный халат. Следует избегать вдыхания пыли или попадания на слизистые оболочки.

Реакционная способность: Несовместима с сильными кислотами (которые выделяют HF) и восстановителями. Держите подальше от открытого огня, так как он может увеличить воспламеняемость горючих материалов.

Хранение: Хранить в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом помещении, отдельно от окислителей и органических растворителей.

Подробные протоколы безопасности и рекомендации по реагированию на чрезвычайные ситуации см. в Паспорте безопасности (SDS) продукта.

Упаковка и доступность

LiODFB доступен в формах, адаптированных к потребностям исследований и производства аккумуляторов:

Безводный порошок: Упакован во влагонепроницаемые алюминиевые мешки (100–5 кг) с продувкой инертным газом, идеально подходит для лабораторных и пилотных рецептур электролитов.

Сыпучие количества: Доступны бочки весом от 25 кг до 50 кг для промышленного производства, со строгим контролем влажности во время упаковки для обеспечения стабильности.

Нестандартная чистота и размеры частиц доступны по запросу для специализированных применений. Наш LiODFB для аккумуляторов соответствует строгим требованиям к качеству автомобильной и электронной промышленности, обеспечивая стабильную производительность при крупномасштабном производстве аккумуляторов.

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

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: Опасность

Предупреждения об опасностях: H228-H261-H314

Коды опасности: F, C Предупредительный

Выписки: P210-P231+P232-P280-P305+P351+P338-P310-P422

Температура вспышки: 17 °C

Коды рисков: Н/Д

Заявления о безопасности: Н/Д

Информация о перевозке: No ООН 3396 4.1(4.3) / ГУ II

WGK Германия: 3

Пиктограмма GHS: изображение, изображение

Химические идентификаторы

Линейная формула: C9H13Li

Pubchem CID: 12713396

Номер MDL: MFCD02093630

Номер ЕС: 684-543-4

Название ИЮПАК: литий; 5-трет-бутилциклопента-1,3-диен

УЛЫБАЕТСЯ: [Li+]. CC(C)(C)[C-]1C=CC=C1

Идентификатор InchI: InChI=1S/C9H13. Li/c1-9(2,3)8-6-4-5-7-8;/h4-7H,1-3H3;/q-1;+1 Клавиша inchI: JPXWDGHNZTWBHY-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.