Гидрат тетрахлорпалладата лития(II)CAS #: 123334-21-4

Синонимы

Гидрат тетрахлорпалладата дилития, гидрат хлорида лития

Формула соединения: Cl4H2Li2OPd

Молекулярный вес: 280,115

Внешний вид: Порошок и комки

Температура плавления: н/д

Температура кипения: н/д

Плотность: Н/Д

Растворимость в H2O: Н/Д

Точная масса: 279,819 г/моль

Масса моноизотопа: 277,821 г/моль

Введение продукта: Литий, никель, кобальт, оксид алюминия (NCA, CAS #: 123334-21-4)

Литий-никель-кобальт-оксид алюминия, широко известный как NCA и обозначенный номером CAS 123334-21-4, представляет собой катодный материал с высокой плотностью энергии, широко используемый в литий-ионных аккумуляторах. Обладая типичной химической формулой LiNi₀.₈Co₀.₁₅Al₀.₅O₂ (хотя соотношения могут варьироваться), это тройное соединение сочетает в себе никель (Ni), кобальт (Co), алюминий (Al), литий (Li) и кислород (O) для обеспечения исключительных возможностей хранения энергии. Его слоистая кристаллическая структура обеспечивает эффективную литий-ионную интеркаляцию, что делает его предпочтительным выбором для приложений, требующих высокой производительности, таких как электромобили и портативная электроника.

Химические и физические свойства

NCA обладает набором свойств, которые делают его выдающимся катодным материалом:

Кристаллическая структура: Имеет гексагональную слоистую структуру (тип α-NaFeO₂), в которой ионы лития занимают межслойные участки, а переходные металлы (Ni, Co, Al) образуют плотно упакованный октаэдрический каркас. Эта структура поддерживает быструю литий-ионную диффузию, что имеет решающее значение для высокой производительности.

Теоретическая емкость: Обеспечивает высокую теоретическую удельную емкость около 220 мАч/г, с практической емкостью в диапазоне от 180 до 200 мАч/г в коммерческих батареях, что является одним из самых высоких показателей среди всех материалов литий-ионных катодов.

Профиль напряжения: Обеспечивает номинальное напряжение ~3,7 В по сравнению с Li⁺/Li, уравновешивая плотность энергии (до 700 Вт⋅ч/кг) и стабильность цикла.

Термическая стабильность: Обладает умеренной термической стабильностью, разложение начинается при температуре около 210°C. Легирование алюминием улучшает структурную целостность по сравнению с материалами NCM (никель-кобальт-марганец) с высоким содержанием никеля, снижая риск теплового разгона в сочетании с правильной конструкцией батареи.

Электрохимическая кинетика: обеспечивает высокоскоростную зарядку и разрядку, хотя производительность оптимизирована для плотности энергии по сравнению с экстремальной выходной мощностью.

Основные области применения в области хранения энергии

Литий, никель, кобальт, оксид алюминия (CAS 123334-21-4) является неотъемлемой частью высокопроизводительных систем хранения энергии:

Электромобили (EV) и гибридные электромобили (HEV): служит основным катодным материалом в аккумуляторах электромобилей, особенно в автомобилях Tesla, где его высокая плотность энергии позволяет увеличить запас хода (более 300 миль на одной зарядке во многих моделях).

Портативная электроника: обеспечивает работу высокопроизводительных устройств, таких как ноутбуки, дроны и камеры, где его компактный размер и высокая емкость обеспечивают увеличенное время работы.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность: Развертывается в батареях для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) и спутниковых систем, где критически важны легкая конструкция и надежная выходная энергия.

Специальные аккумуляторы: используются в медицинских устройствах и электроинструментах, требующих баланса плотности энергии и долговечности.

Преимущества перед альтернативными катодными материалами

NCA обладает значительными преимуществами по сравнению с другими литий-ионными катодными материалами:

Плотность энергии: обеспечивает более высокую удельную энергию, чем LiFePO₄ и многие составы NCM, что делает его идеальным для применений с ограниченным весом и пространством.

Срок службы: Поддерживает 1 000–1 500 циклов заряда-разряда с минимальным замиранием емкости, обеспечивая долгосрочную надежность в требовательных приложениях.

Преимущество легирования алюминия: Алюминий повышает структурную стабильность во время езды на велосипеде, снижая риск растрескивания частиц и увеличивая долговечность по сравнению с чистыми оксидами никеля и кобальта.

Масштабируемость: совместимость с существующими процессами производства литий-ионных аккумуляторов, что позволяет осуществлять крупномасштабное производство для автомобильного и промышленного рынков.

Синтез и контроль качества

NCA синтезируется с помощью передовых процессов для обеспечения однородного состава и структуры:

Прекурсор: Гидроксиды никеля, кобальта и алюминия соципипируются в точных соотношениях (например, 8:1,5:0,5) с образованием однородного тройного предшественника гидроксида (Ni₀.₈Co₀.₁₅Al₀.₅₅(OH)₂).

Литирование: Прекурсор смешивают с гидроксидом лития (LiOH) и кальцинируют при температуре 700–900°C на воздухе или кислороде, вызывая твердофазную реакцию с образованием слоистой структуры LiNi.

Постобработка: Этапы отжига и шлифовки позволяют уменьшить размер частиц (обычно 5–15 мкм) и улучшить кристалличность, улучшая диффузию литий-ионов и электрохимические характеристики.

Контроль качества включает рентгеновскую дифракцию (XRD) для определения фазовой чистоты, спектроскопию индуктивно связанной плазмы (ICP) для проверки элементарного соотношения и сканирующую электронную микроскопию (SEM) для оценки морфологии частиц.

Безопасность и управляемость

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

Чувствительность к влаге: реагирует с влагой с образованием гидроксида лития, который может вызвать образование комков и снизить электрохимическую активность; Хранить в сухой, герметичной таре при инертной атмосфере.

Токсичность: Содержит кобальт, потенциально токсичный тяжелый металл; Избегайте вдыхания пыли и прямого контакта с кожей, используйте перчатки, очки и средства защиты органов дыхания во время работы.

Окислительный потенциал: действует как окислитель; Держитесь подальше от горючих материалов, восстановителей и сильных кислот, чтобы предотвратить нежелательные реакции.

Подробные инструкции по технике безопасности см. в Паспорте безопасности продукта (SDS).

Упаковка и доступность

Мы предлагаем NCA (CAS 123334-21-4) в виде порошка, упакованного во влагостойкие мешки (1 кг–25 кг) или бочки (50 кг–500 кг) с продувкой инертным газом для предотвращения разложения. Для удовлетворения конкретных требований к конструкции аккумуляторов доступны частицы нестандартных размеров и составы с высоким содержанием никеля (например, LiNi₀.₉Co₀.Al₀.₂�O₂).

Для получения технических спецификаций, оптовых цен или запросов образцов свяжитесь с нашим отделом продаж, специализирующимся на передовых катодных материалах для хранения энергии.

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: н/д

Предупреждения об опасностях: Н/Д

Коды опасности: Н/Д

Коды рисков: Н/Д

Заявления о безопасности: Н/Д

Информация о транспорте: Н/Д

Химические идентификаторы

Линейная формула: Li2PdCl4• xH2O

Pubchem CID: 16211658

Номер MDL: MFCD00066968

Номер ЕС: 239-567-6

Название ИЮПАК: литий; тетрахлорпалладий; гидрат

УЛЫБАЕТСЯ: [Ли]. [Ли]. O.Cl[Pd](Cl)(Cl)Cl

Идентификатор inchI: InChI=1S/4ClH.2Li.H2O.Pd/h4*1H;;; 1H2;/q;;;;;;; +4/с-4

Клавиша InchI: QIODTAHLQBSAHJ-UHFFFAOYSA-J

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.