Тетраметилциклопентадиенид литияCAS #: 82061-21-0

Синонимы

Тетраметил-2,4-циклопентадиениллитий, 2,3,4,5-тетраметил-2,4-циклопентадиениллитий

Формула соединения: C9H13Li

Молекулярный вес: 128,14

Внешний вид: Порошок грязно-белого цвета

Температура плавления: >300 °C

Температура кипения: н/д

Плотность: Н/Д

Растворимость в H2O: Н/Д

Точная масса: 128,118 г/моль

Масса моноизотопа: 128,118 г/моль

Введение продукта: Бис(трифторметансульфонил)имид лития (LiTFSI, CAS #: 82061-21-0)

Бис(трифторметансульфонил)имид лития с химической формулой LiN(SO₂CF₃)₂ и номером CAS 82061-21-0 представляет собой высокоэффективную соль лития, широко известную своими исключительными свойствами в современных электролитных системах. Это гигроскопичное белое кристаллическое твердое вещество стало ключевым материалом в технологиях хранения энергии следующего поколения, обеспечивая превосходную ионную проводимость, химическую стабильность и совместимость с различными материалами электродов. Его уникальная структура, состоящая из двух трифторметансульфонильных групп, связанных с центральным атомом азота, наделяет его характеристиками, которые превосходят многие традиционные соли электролитов.

Химические и физические свойства

LiTFSI обладает рядом свойств, которые делают его отличным выбором для производства высокоэффективных электролитов:

Растворимость: Хорошо растворяется как в водных, так и в органических растворителях, включая этиленкарбонат (EC), пропиленкарбонат (PC) и диметилсульфоксид (DMSO), что обеспечивает гибкую рецептуру электролитов для различных химических составов аккумуляторов.

Ионная проводимость: обеспечивает высокую ионную проводимость (до 15 мСм/см в оптимизированных смесях органических растворителей), способствуя эффективному транспорту литий-ионов в аккумуляторных элементах.

Термическая стабильность: Сохраняет стабильность при температурах примерно до 280 °C, что значительно превышает термический допуск гексафторфосфата лития (LiPF₆), что делает его пригодным для применения при высоких температурах.

Электрохимическое окно: обладает исключительно широким окном электрохимической стабильности (до 6,0 В по сравнению с Li⁺/Li), совместимо с высоковольтными катодами, такими как литий-никель-марганцевый оксид (LiNi₀.₅Mn₁.₅O₄) и литий-кобальтовый оксид (LiCoO₂).

Гидролитическая стабильность: Более устойчив к гидролизу, чем LiPF₆, снижает образование коррозионных побочных продуктов, таких как фтористоводородная кислота (HF), и увеличивает долговечность батареи.

Основные области применения в области хранения энергии

Бис(трифторметансульфонил)имид лития (CAS 82061-21-0) является неотъемлемой частью передовых технологий хранения энергии:

Литий-ионные аккумуляторы: используются в качестве основной соли электролита или добавки в аккумуляторах для электромобилей (EV), портативной электроники и сетевых систем хранения. При добавлении в небольших количествах (2–5% по массе) он улучшает стабильность межфазного твердого электролита (SEI) на графитовых анодах, снижая затухание мощности.

Твердотельные батареи (SSB): Повышают ионную проводимость полимерных электролитов (например, систем на основе полиэтиленоксида) и композитных электролитов, устраняя критический барьер для коммерциализации SSB.

Литий-металлические батареи: Позволяет использовать литий-металлические аноды за счет подавления роста дендритов, что является ключевой проблемой при разработке литий-металлических батарей с высокой плотностью энергии и повышенной безопасностью.

Суперконденсаторы: Используются в электролитах для электрохимических двухслойных конденсаторов (EDLC) и псевдоконденсаторов, где их высокая проводимость и стабильность способствуют увеличению плотности мощности и срока службы.

Специальные аккумуляторы: используются в высокотемпературных батареях для аэрокосмической, военной и промышленной отраслей, где важна надежная работа в экстремальных условиях.

Преимущества перед обычными солями электролита

LiTFSI обладает значительными преимуществами по сравнению с традиционными солями электролитов, такими как LiPF₆ и перхлорат лития (LiClO₄):

Стабильность: Превосходная термическая и химическая стабильность снижает разложение электролита, сводя к минимуму образование газа и повышая безопасность батареи.

Совместимость: работает с более широким спектром материалов электродов, включая кремниевые аноды, высоковольтные катоды и металлический литий, что позволяет разрабатывать батареи с более высокой плотностью энергии.

Долговечность: Сниженная склонность к образованию коррозионных побочных продуктов продлевает срок службы компонентов аккумулятора, таких как токосъемники и сепараторы.

Универсальность: Совместим как с жидкими, так и с твердыми электролитами, что делает его гибким выбором для различных платформ хранения энергии.

Синтез и контроль качества

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

Образование прекурсоров: трифторметансульфонилфторид (CF₃SO₂F) реагирует с аммиаком (NH₃) с образованием бис(трифторметансульфонил)амина (HTFSI), ключевого промежуточного соединения.

Литирование: HTFSI нейтрализуют гидроксидом лития (LiOH) или карбонатом лития (Li₂CO₃) в водном или органическом растворителе с последующей кристаллизацией с получением LiTFSI.

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

Контроль качества включает в себя ионную хроматографию (IC) для анализа чистоты анионов, масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) для обнаружения следов металлов и титрование по Карлу Фишеру для проверки содержания влаги (обычно ниже 20 ppm).

Безопасность и управляемость

Правильное обращение с LiTFSI 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 LiTFSI 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 весу) в органических растворителях (например, смесях EC/PC) 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 электролитных материалах для хранения энергии.

Информация по охране труда и технике безопасности

Сигнальное слово: Опасность

Предупреждения об опасностях: H250

Коды опасности: F

Меры предосторожности: P222-P231-P422

Коды рисков: Н/Д

Заявления о безопасности: Н/Д

Информация о перевозке: No ООН 3392 4.2 / PGI

WGK Германия: 3

Пиктограмма GHS: изображение

Химические идентификаторы

Линейная формула: LiC5H(CH3)4

Pubchem CID: 16213219

Номер MDL: MFCD00269824 Номер ЕС: 624-852-3

Название ИЮПАК: литий; 1,2,4,5-тетраметилциклопента-1,3-диен

УЛЫБАЕТСЯ: [Ли]. CC1=CC(=C([C]1C)C)C

Идентификатор InchI: InChI=1S/C9H13. Li/c1-6-5-7(2)9(4)8(6)3;/h5H,1-4H3;

Клавиша inchI: HSQYLEJMIWEJBM-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.