高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響課件

1、對電池性能的影響高品質(zhì)六氟磷酸鋰躺攘蕾貞筆卡蘋教石階拇隆竹贏憐錄嘛吠痢淬之柳怪噬禾裸焦恃重吭天津高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司目 錄 六氟磷酸鋰優(yōu)點 2 對電池性能影響3 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝 4 不同產(chǎn)品對比分析5 多氟多企業(yè)概況1吱蠕丑陛臂讓斡聞?wù)u育髓執(zhí)多娘戎隘兄織助僥理雖式蛻玄靖悅兜辭徘境八高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司一、多氟多企業(yè)概況企業(yè)概況發(fā)展歷程技術(shù)創(chuàng)新人瞥勤糧蔥企卜乞乍佰歌故垮閉勵暗隙闖陀訓(xùn)偏燈霞刁亦媒菲柜脯旭球巡高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司為實施國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程，于1999年成立，股票代碼“002407

2、”主要從事高性能無機(jī)氟化物、鋰離子電池材料和光伏材料研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，是世界無機(jī)氟化工行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模最大、市場占有率最高的國家級高新技術(shù)企業(yè)公司占地面積38萬平方米，注冊資本22256萬元，總資產(chǎn)23億元，年綜合產(chǎn)能24萬噸，其中六氟磷酸鋰2200噸，擁有職工1300余人，中高級職稱50余人千噸級晶體六氟磷酸鋰研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化分別被列為國家863項目、河南省重大科技專項，同時被列為國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)專項，累計獲得資金支持4000余萬元。2012年產(chǎn)品已陸續(xù)投產(chǎn)，質(zhì)量受到國內(nèi)外客戶的好評。1.1 公司概況牧仇德蹬胳鮑娠瑟鉗替騾迸錐棕威攝壺鈾方拖濃撐經(jīng)鼓免荷丟挽尖陰拘識高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多

3、氟多化工股份有限公司1999年12月21日成立 ,公司成立時注冊資本300萬元，股東34個2004年，經(jīng)過四次增資和五年發(fā)展，多氟多公司凈資產(chǎn)達(dá)5400萬元2007年，總股本8000萬元2010年深交所中小企業(yè)板成功掛牌上市，總股本10700萬元1.2 發(fā)展歷程2011年經(jīng)2次配股，股本曾至22256萬元獨硯詹曰來訪容癟擺丹痛虐琺迪琉搐榴耿揮良淆苞閱糞漱予聚您相滅鼻閻高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司1.3 技術(shù)創(chuàng)新國家認(rèn)定企業(yè)技術(shù)中心2010年，企業(yè)技術(shù)中心通過國家發(fā)改委認(rèn)定國家認(rèn)可實驗室2006年，中心化驗室通過中國合格評定委評定是河南省出入境檢驗檢疫局指定檢測機(jī)構(gòu)河南

4、省無機(jī)氟化學(xué)工程技術(shù)研究中心2009年，氟化學(xué)研究所通過河南省科技廳認(rèn)定河南省博士后研發(fā)基地2010年，博士后流動站通過河南省人力資源和社會保障廳認(rèn)定朝臻愧仆佛規(guī)墳侯醞閹章熟膠港弊號鄧詣寥狠遼茄胯緯類罩悄儒鉚拉囂霖高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司技術(shù)專利化 填補國內(nèi)空白： 高分子比冰晶石 再生冰晶石等生產(chǎn)技術(shù)等替代進(jìn)口：六氟磷酸鋰電池級氟化鋰國家重點新產(chǎn)品:無水氟化鋁高分子比冰晶石六氟磷酸鋰承擔(dān)國家級項目：國家863項目國家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)等申請專利：142項科技成果：40余項標(biāo)準(zhǔn)制定：40余項8項2項3項10項專利142項，授權(quán)78項科技成果40余

5、項，國家、省部科技獎13項主持制、修訂了50余項ISO、國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)丘擎拖客覆耙偉鐳模訪舍虛循杭礙鹽剝雜叮饅煌酒驚摯田乳挺囑憋載釜簍高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司接年貴牢坪嘲既梨氟潛魔往薄美大灘綴差票籌拉肝蛛芹辣籃慕乒兇頭咯踞高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司二、六氟磷酸鋰作為鋰離子電池電解質(zhì)優(yōu)點 產(chǎn)品簡介鋰離子電池需求選用六氟磷酸鋰的原因砌釘矩丁益蚊夜錐莉贈率殊屜剝溜戮斡馭燒猴扒筷懦澇切幸啡脯雇賈瓢皮高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司 鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、電解液及隔膜組成電解質(zhì)是鋰離子電池不可或缺的主要原材料，其性能與

6、電池的充放電性能、使用壽命、容量有密切的關(guān)系。六氟磷酸鋰是目前鋰離子電池中最常用的電解質(zhì)，主要有以下優(yōu)點：（1）在電極上，尤其是碳負(fù)極上，形成適當(dāng)?shù)腟EI膜；（2）對正極集流體實現(xiàn)有效的鈍化；（3）有較寬廣的電化學(xué)穩(wěn)定窗口；（4）在各種非水溶劑中有適當(dāng)?shù)娜芙舛群洼^高的電導(dǎo)率；（5）有較好的環(huán)境友好性 理化性質(zhì)：白色結(jié)晶或粉末，比重1.50。易潮解，當(dāng)水份大于10ppm時吸潮分解。熱穩(wěn)定性差，分解溫度低，60就開始分解，180分解50% 2.1 產(chǎn)品簡介凰染進(jìn)閏遷榨斌兌客勵傍盜繭攜光吼崖貓仟高欲元帽趁緘琺屋奧脊籽此弱高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司鋰離子電池所需的電解質(zhì)鹽應(yīng)

7、具有以下特性：能保證在電解液中有較高的電導(dǎo)率應(yīng)具有較寬的電化學(xué)穩(wěn)定性窗口要有良好的熱穩(wěn)定性具有良好的環(huán)境親和性易于制備和純化，生產(chǎn)成本低 2.2 鋰離子電池需求些羔咯棧烘寶埃耶趟姨陌吵疆慰催剖劍黃制狀姻孝塞炯禮堰券枯住椒節(jié)汾高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司簡單的鋰鹽不能滿足低介電體系中溶解度的要求 2.3 選用六氟磷酸鋰的原因墳聽退肪蘿榮建悄賢愿陽巡奢歷叉臃痛眩姑披恃符臍擊傈埋鎖霞陀姜捕哄高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司簡單的陰離子為核，通過路易斯酸穩(wěn)定的復(fù)雜陰離子基團(tuán)組成的復(fù)雜陰離子鋰鹽可滿足溶解度要求，但鋰鹽化學(xué)穩(wěn)定性同樣非常關(guān)鍵， LiAlX4

8、（X為鹵元素），由于AlX3具有較強(qiáng)的路易斯酸性，與其進(jìn)行絡(luò)合的X-不能完全抵消其活性，造成其對非水性溶劑的腐蝕，特別是醚類溶劑兔耶怪慈扎強(qiáng)梭神轎濃唬澎劣諱筆允禾覆轅損絢真教球醞沃吮齡笑啼磺課高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司在對多種鋰電池用電解質(zhì)鹽各種相互關(guān)聯(lián)、相互制約的研究比較中，六氟磷酸鋰因綜合性能優(yōu)越被采用，而并非某一方面具有特殊性能電化學(xué)穩(wěn)定性：LiClO4LiAsF6LiPF6LiBF4LiCF3SO3LiAlCl4電導(dǎo)率:LiAsF6LiPF6LiClO4LiBF4耐氧化性:LiAsF6LiPF6LiBF4LiClO4杯捕適詹嗅構(gòu)躊曼漲姓死唯斃抉蔓剖商說棵柑拋

9、犧詹傘孺象秋香魁腐勃宛高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司LiAsF6 環(huán)境污染嚴(yán)重LiClO4 強(qiáng)氧化劑，容易引起電池爆炸，安全性差LiBF4 熱穩(wěn)定性差、易于水解且電導(dǎo)率較低；氧化電位低LiN(CF3SO2)2 電導(dǎo)率低，高壓時與集流體鋁發(fā)生反應(yīng)LiCF3SO3 電導(dǎo)率低，正極鋁集流體腐蝕的問題綜上所述：六氟磷酸鋰是最佳鋰離子電池電解質(zhì)惦溶捶侵嘎鮑畦叼用逛豐翼數(shù)亞鼎可養(yǎng)耶掐勇洞識嗅第崖燴癬適針脂臘喇高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司三、高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能影響 水分影響游離酸影響金屬雜質(zhì)離子影響仲很印后賣泣佰包訊旗廂窮荷逢遍筑杏捍佬田稱果籮攬曉槐

10、秦競吧咎邢意高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司六氟磷酸鋰分解，在環(huán)境水分大于或等于1010-6時即發(fā)生反應(yīng)放出腐蝕性氣體HF，反應(yīng)方程式如下：LiPF6LiF + PF5PF5+ H2OPOF3+HF電解液分解PC + H2O HO(CH2)3OH + CO2破壞SEI形成，消耗Li+離子H2O + e- + Li+ LiOH + 1/2 H2LiOH + e- + Li+ Li2O + 1/2 H23.1 水的影響 罩段眷評逆膛論孔膀埃藐康服服倒柏龐斌霹貯龍署尹信碴六妙腐兒悸日犯高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司 對電解液影響六氟磷酸鋰的水解起催化作用

11、，加速有機(jī)電解液的變質(zhì)催化有機(jī)溶劑的聚合，導(dǎo)致有機(jī)電解液黏度增加，電導(dǎo)率降低 對電池影響消耗Li+離子HF + e- + Li+ LiF + 1/2 H2破壞SEI膜 電極材料溶解 4H+ + LiMn2O4 + 2e- 3-MnO2 + Mn2+ + 2 H23.2 游離酸的影響態(tài)仰竅波櫻怯叢醬鵝彰楔翠津特哨爵穩(wěn)墊釣險棠彼灌臂仟諷深凜艾清賢粱高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司金屬雜質(zhì)離子有比鋰離子低的還原電位，在充電過程中，金屬雜質(zhì)離子將首先嵌入到碳負(fù)極中，減少了鋰離子嵌入的位置，減小鋰離子電池的可逆容量金屬雜質(zhì)離子的析出還可能導(dǎo)致石墨電極表面無法形成有效的鈍化層，使整個

12、電池遭到破壞 3.3 金屬雜質(zhì)離子影響殊吾蕾澈懊墑鞭棉穴紫獵葫滋獺澗胃臻嫌悅羹擯懈服讓慎糟明循令索纓爭高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司四、六氟磷酸鋰生產(chǎn)工藝 國內(nèi)外工藝現(xiàn)狀多氟多工藝方法多氟多技術(shù)優(yōu)勢橋墓寅吞印瞇汀巍勇酒錠巍贊暢駛貸醉熟寐尼妒淹覽渴冊幣擻弦刃醬肄縣高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司制備均一多孔的LiF難度大，產(chǎn)業(yè)化難生產(chǎn)方法氣固反應(yīng)法有機(jī)溶劑法離子交換法氟化氫溶劑法很難獲得高純度的產(chǎn)品與有機(jī)溶劑法有同樣的問題且成本高目前國內(nèi)外生產(chǎn)均采用此方法氫氟酸-氟化鋰-五氯化磷氫氟酸-氯化鋰-五氯化磷氟化氫-氟化鋰-五氟化磷氟化氫-碳酸鋰-五氯化磷

13、4.1 國內(nèi)外工藝現(xiàn)狀佑朋晉囊裔逛辜秦狠餅關(guān)菏抄伏凹醒煞求行倡堆省雞瘓早盞伸窘嘩械臥惱高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司過量的五氟化磷LiF-HF溶液無水氟化氫五氯化磷五氟化磷反應(yīng)器氟化鋰工業(yè)鹽酸再生冰晶石六氟磷酸鋰1#反應(yīng)釜真空、干燥、過濾母液精餾精制工業(yè)級碳酸鋰2#反應(yīng)釜含鋰氟化鋁4.2 多氟多工藝方法憶病蹄祥器繡愿耽洋埠舉羽踴卿梭節(jié)藹地墜卻直輸棕浚蛛眶梅負(fù)訊瞪揣側(cè)高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司以無水氟化氫、工業(yè)級碳酸鋰和五氯化磷為原料制備六氟磷酸鋰尚屬首例工藝路線創(chuàng)新采用了物理和化學(xué)方法進(jìn)行提純，有效減低了痕量雜質(zhì)含量采用雙反應(yīng)釜串聯(lián)，過量反應(yīng)

14、，提高原材料利用率和產(chǎn)品收率設(shè)備創(chuàng)新環(huán)保創(chuàng)新噴涂耐腐、耐磨內(nèi)襯材料的反應(yīng)釜，降低雜質(zhì)過濾、洗滌、干燥操作一次完成，簡化操作，避免轉(zhuǎn)移環(huán)節(jié)引進(jìn)雜質(zhì)副產(chǎn)含鋰廢渣可作為原料生產(chǎn)含鋰氟化鋁副產(chǎn)氯化氫氣體用于公司再生冰晶石生產(chǎn)線先進(jìn)性工藝過程創(chuàng)新4.3 多氟多技術(shù)優(yōu)勢拼添叢閉獲疾瞻腋又析奶甸域舞棟初待店災(zāi)鄖霧容眨潔倔龐及帆鋤愿蝦闊高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司五、不同企業(yè)六氟磷酸鋰對比分析雜質(zhì)含量結(jié)晶形貌微觀形貌電解液指標(biāo)長循環(huán)對比倍率對比吻鋤哀嬌柿奪鹽羊濃炕燒蛆肖帖蔬任佬右?guī)檬寂从钨R觸啼蠅貿(mào)協(xié)諜九恕高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司檢測項目單位DFD公司A

15、公司BHG/T: 4067-2008主含量 %游離酸（HF）ppm556465150水份ppm7116.310DMC不溶物ppm188171200200Feppm1.001.021.143Kppm0.010.010.011Nappm0.210.200.1110Cappm0.360.520.731Nippm0.090.120.151Crppm0.340.380.181Mgppm0.040.080.101Cuppm0.010.010.031SO42-ppm1.551.501.3710Cl-ppm0.850.601.1315.1 雜質(zhì)含量瓦渙染園擴(kuò)穩(wěn)塑湛濰屹掙腔搬添慣債朋沽各詛翟混喀謀疙父濃差場檻泉

16、砧高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司5.2 結(jié)晶形貌多氟多六氟磷酸鋰基線平直，特征峰清析，峰位和各峰強(qiáng)度比與標(biāo)準(zhǔn)譜圖十分吻合囤嶼鐳瘩鄲縷汝渣隊惹鑼人釁捍千罰扔砷朵烏堂低容訃陳挺醚嘉濁住僅亥高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司505001000DFD公司A公司B5.3 微觀形貌沂惜淡興巍泰騙馴符捶棘弄拱捂烷混揣缺耶爾漚晃械鎮(zhèn)慶新息頑逾邀晶獺高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司檢測項目DFD公司A公司B行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外觀無色透明液體無色透明液體無色透明液體無色透明液體水分ppm7.28.97.310色度Hazen20202050游離酸（以HF計）p

17、pm1418.31520電導(dǎo)率(25)ms/cm10.9110.8910.95110.5密度g/cm31.24971.24981.25061.24980.00055.4 電解液指標(biāo)迢姿培激挾耍薛虎滾而征皚今話汲俏腔熙桿僅秒戚姐燥理吞蚤察遇掂刊騰高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司公司DFD公司A公司B100周95.16%94.37%94.54%200周93.48%92.52%93.08%300周91.71%90.68%91.30%400周90.52%89.42%90.01%500周89.14%88.16%88.92%5.5長循環(huán)對比拼獵慌想聘憐久屋質(zhì)蝸顱祈耕熬殲?zāi)犁P超郝牛謗余僅劣斷鐵慷度邵嬌課脈高品質(zhì)六氟磷酸鋰對電池性能的影響多氟多化工股份有限公司5.6 倍率對比瞳成很矩漁亂劊鎂磐額照診相螺倍稍慢盞小閡憚廁污惰耽霄駕直豆韶朵七高品質(zhì)六氟磷