高品質(zhì)六氟磷酸鋰晶體的綠色制備工藝及應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-08-23 18:48
本論文開發(fā)了一種以氟化氫溶劑法為基礎(chǔ)來合成電池級六氟磷酸鋰的生產(chǎn)工藝技術(shù),設(shè)計并完成了 200噸/年工藝流程設(shè)計與計算,并根據(jù)工藝特點對關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行了選型設(shè)計,完成了全工藝的流程設(shè)計,同時實現(xiàn)了六氟磷酸鋰綠色工藝的流程開發(fā),通過優(yōu)化獲得了較為理想的電池級六氟磷酸鋰產(chǎn)品,其可減少了傳統(tǒng)合成工藝的三廢排放。具體結(jié)論如下:(1)研究了一種雙釜法半間歇連續(xù)制備電池級六氟磷酸鋰的綠色工藝,極大地提高了原料利用率,提高了工藝的生產(chǎn)效率。模型計算表明,改進(jìn)氟化氫精制采出方案,采用塔頂氣、液相同時采出的方法,可避免原料中的四氟化硅等輕組分進(jìn)入無水氟化氫中,并獲得了 99.99%的無水氟化氫產(chǎn)品。氟化氫精制塔的操作壓力對精制操作的總能耗影響較大,操作壓力越大,精制塔的操作負(fù)荷越大。(2)試驗表明,不銹鋼噴涂含氟化物腐蝕性能優(yōu)良,噴涂PTFE或PFA塑料的復(fù)合材質(zhì),可極大地避免了不銹鋼的腐蝕。對電池級六氟磷酸鋰合成工藝進(jìn)行了初步設(shè)計,初步完成了工藝流程驗證和設(shè)備的初步設(shè)計選型,同時完成了工藝的平衡估算過程。(3)本論文通過制備的納米復(fù)合TiO2(B)@C/rGO電極和離子液體/鋰鹽電解液進(jìn)行匹配,獲得的納...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?nA、jic與電解液的相對能級關(guān)系圖191??
OB電導(dǎo)率略低于LiPF6,但在石墨負(fù)極可形成保護(hù)膜,低等優(yōu)點。該鋰鹽不溶于低介電常數(shù)的有機溶劑(如:酸酯中的溶解度較高,但濃度過高時對隔膜和正負(fù)極電解液的濃度。同LiPF6—樣對水分較為敏感,吸濕性沉淀,會生成硼酸和草酸酯或草酸。??FOB是LiBOB和UBF4的結(jié)構(gòu)結(jié)合體,同時也兼具率較大,熱穩(wěn)定好,提尚電池安全性;尚電壓下,其鈍化膜,但不會腐蝕鋁箔;低溫與高溫條件電化學(xué)性的鋰電池的容量較高,LiDFOB是非常有希望用于改鹽。如?Zhang[22]研宄?Graphite/lmol/L?LiDOFB?PC/EC/E0.5?mA.cm-2,?2.5-4.2?V之間充放電,在60?°C時,,該電池的保持率達(dá)到90%;在-20。(:的低溫條件下,.7?%,-30?°C下,電池的容量保持率是67.4?%。??????????'??
Li2C03?3????圖2.1六氟磷酸鋰綠色生產(chǎn)工藝簡圖??Figure?2.1?Lithium?hexafluorophosphate?green?production?process?diagram??料純化:采購的工業(yè)氟化氫經(jīng)過精餾塔精制獲得水分含量低于10?pp
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]六氟磷酸鋰合成技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 肖銘. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2016(07)
[2]鋰離子電池電解質(zhì)鋰鹽的研究進(jìn)展[J]. 劉旭,楊續(xù)來. 電源技術(shù). 2016(01)
[3]國內(nèi)六氟磷酸鋰專利狀況和工藝技術(shù)分析[J]. 劉海霞. 河南化工. 2016(01)
[4]中國六氟磷酸鋰生產(chǎn)工藝研究及產(chǎn)業(yè)化難點剖析[J]. 侯紅軍. 無機鹽工業(yè). 2015(12)
[5]電泳-電沉積Ni-PTFE復(fù)合鍍層及其摩擦學(xué)行為研究[J]. 唐愛貴,王曉雷. 表面技術(shù). 2015(05)
[6]六氟磷酸鋰概述及制備工藝研究[J]. 劉永生. 低溫與特氣. 2015(02)
[7]Ni-P-PTFE化學(xué)復(fù)合鍍工藝優(yōu)化及鍍層性能研究[J]. 張翠杰,劉貫軍,張培彥. 表面技術(shù). 2015(01)
[8]鋰交換法制備六氟磷酸鋰及表征[J]. 劉曉紅,荀開昺,田明明. 南昌大學(xué)學(xué)報(工科版). 2014(03)
[9]晶體六氟磷酸鋰生產(chǎn)工藝研究[J]. 楊華春. 無機鹽工業(yè). 2014(08)
[10]國內(nèi)外高性能六氟磷酸鋰性能分析[J]. 薛旭金. 無機鹽工業(yè). 2014(03)
本文編號:3358403
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院過程工程研究所)北京市
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2?nA、jic與電解液的相對能級關(guān)系圖191??
OB電導(dǎo)率略低于LiPF6,但在石墨負(fù)極可形成保護(hù)膜,低等優(yōu)點。該鋰鹽不溶于低介電常數(shù)的有機溶劑(如:酸酯中的溶解度較高,但濃度過高時對隔膜和正負(fù)極電解液的濃度。同LiPF6—樣對水分較為敏感,吸濕性沉淀,會生成硼酸和草酸酯或草酸。??FOB是LiBOB和UBF4的結(jié)構(gòu)結(jié)合體,同時也兼具率較大,熱穩(wěn)定好,提尚電池安全性;尚電壓下,其鈍化膜,但不會腐蝕鋁箔;低溫與高溫條件電化學(xué)性的鋰電池的容量較高,LiDFOB是非常有希望用于改鹽。如?Zhang[22]研宄?Graphite/lmol/L?LiDOFB?PC/EC/E0.5?mA.cm-2,?2.5-4.2?V之間充放電,在60?°C時,,該電池的保持率達(dá)到90%;在-20。(:的低溫條件下,.7?%,-30?°C下,電池的容量保持率是67.4?%。??????????'??
Li2C03?3????圖2.1六氟磷酸鋰綠色生產(chǎn)工藝簡圖??Figure?2.1?Lithium?hexafluorophosphate?green?production?process?diagram??料純化:采購的工業(yè)氟化氫經(jīng)過精餾塔精制獲得水分含量低于10?pp
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]六氟磷酸鋰合成技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 肖銘. 精細(xì)與專用化學(xué)品. 2016(07)
[2]鋰離子電池電解質(zhì)鋰鹽的研究進(jìn)展[J]. 劉旭,楊續(xù)來. 電源技術(shù). 2016(01)
[3]國內(nèi)六氟磷酸鋰專利狀況和工藝技術(shù)分析[J]. 劉海霞. 河南化工. 2016(01)
[4]中國六氟磷酸鋰生產(chǎn)工藝研究及產(chǎn)業(yè)化難點剖析[J]. 侯紅軍. 無機鹽工業(yè). 2015(12)
[5]電泳-電沉積Ni-PTFE復(fù)合鍍層及其摩擦學(xué)行為研究[J]. 唐愛貴,王曉雷. 表面技術(shù). 2015(05)
[6]六氟磷酸鋰概述及制備工藝研究[J]. 劉永生. 低溫與特氣. 2015(02)
[7]Ni-P-PTFE化學(xué)復(fù)合鍍工藝優(yōu)化及鍍層性能研究[J]. 張翠杰,劉貫軍,張培彥. 表面技術(shù). 2015(01)
[8]鋰交換法制備六氟磷酸鋰及表征[J]. 劉曉紅,荀開昺,田明明. 南昌大學(xué)學(xué)報(工科版). 2014(03)
[9]晶體六氟磷酸鋰生產(chǎn)工藝研究[J]. 楊華春. 無機鹽工業(yè). 2014(08)
[10]國內(nèi)外高性能六氟磷酸鋰性能分析[J]. 薛旭金. 無機鹽工業(yè). 2014(03)
本文編號:3358403
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