水相法制備雙乙二酸硼酸鋰的中試工藝研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-09 02:32
以水相法制備雙乙二酸硼酸鋰(LiBOB)。研究了中試條件下的反應(yīng)物料比、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、析晶溶劑加入量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響,所得產(chǎn)品利用FTIR、TG-DSC和XRD進(jìn)行了確認(rèn),目前中試裝置已實(shí)現(xiàn)10 t/a的生產(chǎn)規(guī)模。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,較優(yōu)工藝條件為:物料比(草酸、硼酸、碳酸鋰的物質(zhì)的量比)為4∶2∶1.1,反應(yīng)溫度為80℃,反應(yīng)時(shí)間為8 h,在濃縮析晶過(guò)程中濃縮比(蒸發(fā)溶劑占總?cè)軇┑馁|(zhì)量比)為80%左右,析晶劑加入量為產(chǎn)品質(zhì)量的4倍。干燥采用動(dòng)態(tài)干燥方式,干燥時(shí)間為8 h。經(jīng)過(guò)分析,該工藝制備的產(chǎn)品質(zhì)量超過(guò)市售產(chǎn)品水平。
【文章來(lái)源】:無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2020,52(10)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
工藝流程圖
制備Li BOB的反應(yīng)原料為二水草酸、硼酸、碳酸鋰,以蒸餾水作為反應(yīng)溶劑。因微量草酸和硼酸雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大,所以投料時(shí)以草酸和硼酸完全反應(yīng)的準(zhǔn)確計(jì)量為標(biāo)準(zhǔn),為進(jìn)一步提高Li BOB的收率,需增加反應(yīng)過(guò)程中碳酸鋰的量。實(shí)驗(yàn)中按照不同的反應(yīng)物料比(草酸、硼酸、碳酸鋰的物質(zhì)的量比)進(jìn)行投料,將溫度控制在80℃,固定反應(yīng)時(shí)間為8 h的條件下完成反應(yīng),通過(guò)測(cè)定其中固含量,計(jì)算Li BOB產(chǎn)量。結(jié)果如圖2所示。從圖2可看出,反應(yīng)物料比對(duì)產(chǎn)物收率有很大的影響,物料比在4∶2∶1~4∶2∶1.2時(shí)隨碳酸鋰用量的增加Li BOB的收率明顯提高;物料比為4∶2∶1.1時(shí)收率較高;繼續(xù)增加碳酸鋰的用量,收率增幅較小。綜合考慮產(chǎn)物的收率以及經(jīng)濟(jì)等方面的因素,本實(shí)驗(yàn)將物料比定為4∶2∶1.1。2.2 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率的影響
不同反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率影響很大,首先在較低溫度下,二水草酸(表1)、硼酸(表2)在水中的溶解度較小,增加反應(yīng)溫度可以增加二水草酸和硼酸在水中的溶解度,增加與碳酸鋰接觸機(jī)會(huì),從而加快反應(yīng)速度,選用蒸餾水作反應(yīng)溶劑,在反應(yīng)物料比為4∶2∶1.1、反應(yīng)時(shí)間為8 h條件下,控制不同的反應(yīng)溫度進(jìn)行反應(yīng),考察不同反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響,結(jié)果如圖3所示。由圖3可以看出,反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物的收率有較大的影響,當(dāng)反應(yīng)溫度低時(shí),反應(yīng)速度較慢,在規(guī)定反應(yīng)時(shí)間內(nèi)不能反應(yīng)完全,導(dǎo)致產(chǎn)品收率較低,而當(dāng)溫度高于80℃時(shí),可能加速了Li BOB的分解,導(dǎo)致產(chǎn)品中不溶物較多,產(chǎn)品純度較差。綜合考慮反應(yīng)收率和產(chǎn)品質(zhì)量水平,確定制備Li BOB比較適宜的反應(yīng)溫度為80℃,收率可以達(dá)到98%以上。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種應(yīng)用于電池電解液中環(huán)保型添加劑的性能研究[J]. 趙本好. 電池工業(yè). 2017(03)
[2]兩步法合成鋰離子電池用雙草酸硼酸鋰[J]. 陳姚,楊倩韻,于欣偉,陳勝洲. 電池. 2016(05)
[3]雙乙二酸硼酸鋰的合成及性能研究[J]. 王艷菊,喬慶東,李琪,韓江燕. 化工新型材料. 2015(10)
[4]鋰離子電池用雙草酸硼酸鋰的固相合成[J]. 張玥,袁莉,劉錦平,李曉磊,趙洪,宋曉莉. 無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2011(04)
[5]鋰離子電池電解質(zhì)鋰鹽雙乙二酸硼酸鋰的制備與性能[J]. 鄧凌峰,陳洪,魏銀燁. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(S1)
[6]雙乙二酸硼酸鋰在液態(tài)電解質(zhì)中的研究進(jìn)展[J]. 宋洋,趙連海,梁子雷,喬慶東. 無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2009(10)
[7]鋰離子電池電解質(zhì)的新型鋰鹽——雙乙二酸硼酸鋰[J]. 李世友,馬培華,滕祥國(guó),李法強(qiáng),任齊都. 化學(xué)進(jìn)展. 2007(05)
博士論文
[1]鋰離子電池?zé)崾Э嘏c火災(zāi)危險(xiǎn)性分析及高安全性電池體系研究[D]. 平平.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3024899
【文章來(lái)源】:無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2020,52(10)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
工藝流程圖
制備Li BOB的反應(yīng)原料為二水草酸、硼酸、碳酸鋰,以蒸餾水作為反應(yīng)溶劑。因微量草酸和硼酸雜質(zhì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響較大,所以投料時(shí)以草酸和硼酸完全反應(yīng)的準(zhǔn)確計(jì)量為標(biāo)準(zhǔn),為進(jìn)一步提高Li BOB的收率,需增加反應(yīng)過(guò)程中碳酸鋰的量。實(shí)驗(yàn)中按照不同的反應(yīng)物料比(草酸、硼酸、碳酸鋰的物質(zhì)的量比)進(jìn)行投料,將溫度控制在80℃,固定反應(yīng)時(shí)間為8 h的條件下完成反應(yīng),通過(guò)測(cè)定其中固含量,計(jì)算Li BOB產(chǎn)量。結(jié)果如圖2所示。從圖2可看出,反應(yīng)物料比對(duì)產(chǎn)物收率有很大的影響,物料比在4∶2∶1~4∶2∶1.2時(shí)隨碳酸鋰用量的增加Li BOB的收率明顯提高;物料比為4∶2∶1.1時(shí)收率較高;繼續(xù)增加碳酸鋰的用量,收率增幅較小。綜合考慮產(chǎn)物的收率以及經(jīng)濟(jì)等方面的因素,本實(shí)驗(yàn)將物料比定為4∶2∶1.1。2.2 反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率的影響
不同反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率影響很大,首先在較低溫度下,二水草酸(表1)、硼酸(表2)在水中的溶解度較小,增加反應(yīng)溫度可以增加二水草酸和硼酸在水中的溶解度,增加與碳酸鋰接觸機(jī)會(huì),從而加快反應(yīng)速度,選用蒸餾水作反應(yīng)溶劑,在反應(yīng)物料比為4∶2∶1.1、反應(yīng)時(shí)間為8 h條件下,控制不同的反應(yīng)溫度進(jìn)行反應(yīng),考察不同反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物產(chǎn)率的影響,結(jié)果如圖3所示。由圖3可以看出,反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物的收率有較大的影響,當(dāng)反應(yīng)溫度低時(shí),反應(yīng)速度較慢,在規(guī)定反應(yīng)時(shí)間內(nèi)不能反應(yīng)完全,導(dǎo)致產(chǎn)品收率較低,而當(dāng)溫度高于80℃時(shí),可能加速了Li BOB的分解,導(dǎo)致產(chǎn)品中不溶物較多,產(chǎn)品純度較差。綜合考慮反應(yīng)收率和產(chǎn)品質(zhì)量水平,確定制備Li BOB比較適宜的反應(yīng)溫度為80℃,收率可以達(dá)到98%以上。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種應(yīng)用于電池電解液中環(huán)保型添加劑的性能研究[J]. 趙本好. 電池工業(yè). 2017(03)
[2]兩步法合成鋰離子電池用雙草酸硼酸鋰[J]. 陳姚,楊倩韻,于欣偉,陳勝洲. 電池. 2016(05)
[3]雙乙二酸硼酸鋰的合成及性能研究[J]. 王艷菊,喬慶東,李琪,韓江燕. 化工新型材料. 2015(10)
[4]鋰離子電池用雙草酸硼酸鋰的固相合成[J]. 張玥,袁莉,劉錦平,李曉磊,趙洪,宋曉莉. 無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2011(04)
[5]鋰離子電池電解質(zhì)鋰鹽雙乙二酸硼酸鋰的制備與性能[J]. 鄧凌峰,陳洪,魏銀燁. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(S1)
[6]雙乙二酸硼酸鋰在液態(tài)電解質(zhì)中的研究進(jìn)展[J]. 宋洋,趙連海,梁子雷,喬慶東. 無(wú)機(jī)鹽工業(yè). 2009(10)
[7]鋰離子電池電解質(zhì)的新型鋰鹽——雙乙二酸硼酸鋰[J]. 李世友,馬培華,滕祥國(guó),李法強(qiáng),任齊都. 化學(xué)進(jìn)展. 2007(05)
博士論文
[1]鋰離子電池?zé)崾Э嘏c火災(zāi)危險(xiǎn)性分析及高安全性電池體系研究[D]. 平平.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3024899
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3024899.html
最近更新
教材專著