Литий тетракис(пентафторфенил)борат - комплекс этилового эфираCAS #: 155543-02-5

Синонимы 

Литиотетракис(пентафторфенил) бор(V); Тетракис(пентафторфенил)этиловый эфир бора лития; Литий тетракис(пентафторфенил)борат;

Формула соединения: C24BF20Li•C4H10O

Молекулярный вес: 685,98

Внешний вид: кристаллы от белого до бледно-желтого цвета

Температура плавления: н/д

Температура кипения: н/д

Плотность: Н/Д

Растворимость в H2O: Н/Д

Точная масса: 685,993374 г/моль

Масса моноизотопа: 685,993374 г/моль

Заряд: 0

Введение продукта: Бис(фторсульфонил)имид калия (KFSI, CAS #: 155543-02-5)

Бис(фторсульфонил)имид калия с химической формулой KN(SO₂F)₂ и номером CAS 155543-02-5 представляет собой усовершенствованную калийную соль, которая стала перспективным материалом электролита в калий-ионных батареях (PIB) и других электрохимических системах на основе калия. Это белое кристаллическое твердое вещество сочетает в себе высокую ионную проводимость, превосходную термическую стабильность и широкую совместимость с материалами электродов, что делает его ключевым фактором для устойчивых решений по хранению энергии, использующих обильный и недорогой калийный ресурс.

Химические и физические свойства

KFSI обладает рядом свойств, которые делают его превосходным выбором для электролитов на основе калия:

Растворимость: Хорошо растворяется в различных органических растворителях, включая этиленкарбонат (EC), диметилкарбонат (DMC) и пропиленкарбонат (PC), что позволяет создавать электролиты высокой концентрации, адаптированные для различных химических составов аккумуляторов.

Ионная проводимость: обеспечивает высокую ионную проводимость (до 6 мСм/см в оптимизированных смесях растворителей), способствуя эффективному транспорту калий-ионов в аккумуляторных элементах, что сравнимо с ведущими электролитами, используемыми в калий-ионных системах.

Термическая стабильность: Сохраняет стабильность при температурах примерно до 190°C, что значительно выше, чем у обычных калиевых солей, таких как гексафторфосфат калия (KPF₆), снижая риск теплового разгона в батареях.

Электрохимическое окно: Обладает широким окном электрохимической стабильности (до 4,8 В по сравнению с K⁺/K), совместимым с высоковольтными катодами (например, оксидом марганца калия, K₂Mn₄O₉), используемыми в высокоэнергетических PIB.

Гидролитическая стабильность: Более устойчив к гидролизу, чем KPF₆, образует меньше коррозионных побочных продуктов (например, HF) при воздействии влаги, что увеличивает долгосрочный срок службы аккумуляторных систем.

Основные области применения в области хранения энергии

Бис(фторсульфонил)имид калия (CAS 155543-02-5) играет ключевую роль в развитии технологий хранения энергии на основе калия:

Калий-ионные батареи (PIB): служит в качестве первичной соли электролита в PIB, которые привлекают внимание как недорогая альтернатива литий-ионным батареям для стационарных накопителей энергии, сетевых приложений и маломощных устройств. Его высокая проводимость и стабильность увеличивают срок службы цикла PIB и производительность.

Калий-металлические батареи: Позволяет разрабатывать калий-металлические батареи путем формирования стабильной межфазной твердой электролитной фазы (SEI) на металлических калиевых анодах, подавляя рост дендритов и повышая безопасность батареи.

Суперконденсаторы на основе калия: используются в электролитах для калий-ионных суперконденсаторов, где их высокая проводимость и стабильность способствуют повышению плотности мощности и срока службы, что делает их пригодными для кратковременного хранения энергии и подачи энергии.

Гибридные системы хранения энергии: Исследуются в гибридных системах, сочетающих батареи и суперконденсаторы, где их универсальность обеспечивает бесшовную интеграцию и оптимизированную производительность при различных требованиях к энергии и мощности.

Преимущества перед обычными калийными солями

KFSI обладает значительными преимуществами по сравнению с традиционными солями калийных электролитов, такими как KPF₆ и перхлорат калия (KClO₄):

Экономичность: Использует обилие калия, уменьшая зависимость от дефицитных литиевых ресурсов и снижая общие затраты на производство аккумуляторов, что делает его идеальным для крупномасштабного хранения энергии.

Стабильность: Превосходная термическая и химическая стабильность сводит к минимуму разложение электролита, снижая образование газа и повышая безопасность батареи, что является критическим фактором для стационарных систем хранения.

Совместимость: Работает с широким спектром материалов электродов PIB, включая аноды из твердого углерода и аналоговые катоды прусского синего цвета, поддерживая разработку высокопроизводительных калий-ионных систем.

Производительность: увеличивает срок службы (на 25–40% во многих составах) и высокую производительность, что делает PIB более конкурентоспособными по сравнению с другими технологиями аккумуляторов в конкретных случаях использования.

Синтез и контроль качества

KFSI синтезируется с помощью точных процессов для обеспечения высокой чистоты и консистенции:

Образование прекурсоров: фторсульфонилизоцианат (FSO₂NCO) реагирует с фтористым водородом (HF) с образованием бис(фторсульфонил)амина (HFSI), ключевого промежуточного соединения.

Потассия: HFSI нейтрализуется гидроксидом калия (KOH) или карбонатом калия (K₂CO₃) в органическом растворителе с последующей кристаллизацией с получением KFSI.

Очистка: Рекристаллизация из безводных растворителей и сушка в вакууме удаляют остаточную влагу и примеси, обеспечивая уровень чистоты 99,9% и выше.

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 проверки содержания влаги (обычно ниже 10 ppm).

Безопасность и управляемость

Правильное обращение с KFSI имеет важное значение благодаря его свойствам:

Гигроскопичность: легко впитывает влагу из воздуха, что может повлиять на производительность; Хранить в герметичной таре в инертной атмосфере (например, азот или аргон).

Токсичность: Может вызвать раздражение кожи и глаз; При работе используйте химически стойкие перчатки, очки и лабораторный халат. В случае попадания тщательно промойте водой.

Реакционная способность: Избегайте контакта с сильными восстановителями и горючими материалами, так как в экстремальных условиях он может действовать как окислитель.

Хранение: Хранить в прохладном, сухом, хорошо проветриваемом месте, вдали от источников тепла и прямых солнечных лучей.

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

Упаковка и доступность

Мы предлагаем KFSI в различных формах для различных областей применения:

Безводный порошок: Упакован во влагонепроницаемые алюминиевые мешки (100–10 кг) с продувкой инертным газом для предотвращения гидратации.

Решения: Доступны в виде предварительно растворенных растворов (5–20% по массе) в органических растворителях (например, смесях EC/DMC) для легкой интеграции в составы электролитов, упакованы в контейнеры объемом 1–50 л.

Оптовые партии (50 кг + бочки) доступны для промышленного производства. Нестандартная чистота и размеры частиц могут быть предоставлены в соответствии с конкретными требованиями заказчика.

Для получения технических характеристик, цен или запросов образцов свяжитесь с нашим отделом продаж, который специализируется на современных материалах электролита для хранения энергии на основе калия.

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: Опасность

Предупреждения об опасностях: Н/Д

Коды опасности: F

Коды рисков: Н/Д

Заявления о безопасности: Н/Д

Информация о транспорте: Н/Д

Химические идентификаторы

Линейная формула: C24BF20Li•C4H10O

Pubchem CID: 23701484

Номер MDL: MFCD01861289

Название ИЮПАК: литий; Тетракис(2,3,4,5,6-пентафторфенил)борануид

УЛЫБАЕТСЯ: [Li+]. [В-](C1=C(C(=C(C1F)F)F)F)F)F)(C2=C(C(=C(C2F)F)F)F)F)F)(C3=C(C(=C(C3F)F)F)F)F)F)C4=C(C(=C(C4F)F)F)F)F

Идентификатор InchI: InChI=1S/C24BF20. Li/c26-5-1(6(27)14(35)21(42)13(5)34)25(2-7(28)15(36)22(43)16(37)8(2)29,3-9(30)17(38)23(44)18(39)10(3)31)4-11(32)19(40)24(45)20(41)12(4)33;/q-1;+1

Клавиша inchI: WTTFKRRTEAPVBI-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.