Was ist ein Lithium-Batterie-Elektrolyt?

1. was ist ein Lithium-Batterie-Elektrolyt?

Der Lithiumbatterie-Elektrolyt dient als Träger für die Ionenübertragung innerhalb der Batterie. Er besteht in der Regel aus Lithiumsalzen und organischen Lösungsmitteln. Der Elektrolyt erleichtert die Ionenübertragung zwischen der positiven und der negativen Elektrode in Lithium-Ionen-Batterien und gewährleistet so unter anderem eine hohe Spannung und eine hohe spezifische Energie. Im Allgemeinen wird der Elektrolyt aus hochreinen organischen Lösungsmitteln, Lithium-Elektrolytsalzen und den erforderlichen Zusatzstoffen in bestimmten Anteilen und unter bestimmten Bedingungen hergestellt.

2. kurze Einführung in den Lithium-Batterie-Elektrolyt:

Die wichtigsten Elektrolyte, die in Lithium-Batterien Dazu gehören Lithiumperchlorat und Lithiumhexafluorphosphat. Batterien mit Lithiumperchlorat haben jedoch eine schlechte Leistung bei niedrigen Temperaturen und bergen ein Explosionsrisiko, weshalb sie in Japan und den Vereinigten Staaten verboten sind. Dagegen weisen Batterien mit fluoridhaltigen Lithiumsalzen eine bessere Leistung auf, bergen kein Explosionsrisiko und sind vielseitig einsetzbar. Insbesondere die mit Lithiumhexafluorphosphat hergestellten Batterien bieten eine einfache Entsorgung von Altbatterien und sind umweltfreundlich, so dass diese Art von Elektrolyt breite Marktchancen hat.

3. die Hauptbestandteile des Lithium-Batterie-Elektrolyten:

（1）Ethylencarbonat (EC):

Molekulare Formel: C3H4O3
Eigenschaften: Transparente farblose Flüssigkeit (>35°C), kristalliner Feststoff bei Raumtemperatur.
Verwendungen: Hervorragendes Lösungsmittel in der Batterieindustrie, Pharmazie, Kunststoffen usw.

（2）Propylencarbonat (PC):

Molekulare Formel: C4H6O3
Eigenschaften: Farblose, geruchlose oder leicht gelbe, transparente Flüssigkeit, mischbar mit Wasser und Tetrachlorkohlenstoff, löslich in Ether, Aceton, Benzol usw.
Verwendungszwecke: Polymerverfahren, Gastrennverfahren, Elektrochemie usw.

（3）Diethylcarbonat (DEC):

Molekulare Formel: C4H8O3
Eigenschaften: Farblose Flüssigkeit mit leichtem Geruch, unlöslich in Wasser, löslich in Alkoholen, Ketonen, Estern, usw.
Verwendungen: Lösungsmittel und organische Synthese.

Gesundheitsgefahren

Eintrittswege: Einatmen, Verschlucken, Absorption über die Haut.
Gesundheitsgefahren: Diese Substanz ist ein leichtes Reizmittel und Anästhetikum. Das Einatmen kann Kopfschmerzen, Schwindel, Schwäche, Übelkeit, Atembeschwerden usw. verursachen. Flüssige oder hochkonzentrierte Dämpfe sind reizend. Verschlucken reizt den Magen-Darm-Trakt. Längerer oder wiederholter Hautkontakt ist reizend.

Toxikologische Daten und Umweltverhalten

Toxizität: Wird bei Eintritt in den Körper über den Magen-Darm-Trakt, die Haut und die Atemwege als mäßig toxisch eingeschätzt. Stärker reizend als Dimethylcarbonat.
Akute Toxizität: LD50: 1570 mg/kg (oral, Ratten); Einatmen von 20 mg/L (Dampf) beim Menschen über 10 Minuten verursacht Tränenfluss und Reizung der Nasenschleimhaut.
Reproduktionstoxizität: Intraperitoneal bei Hamstern: 11,4 mg/kg (trächtige Mäuse), mit signifikanten teratogenen Wirkungen.
Gefahreneigenschaften: Entzündlich; Entzündungsgefahr bei Einwirkung von offenen Flammen oder großer Hitze. Dämpfe sind schwerer als Luft und können sich in geringer Höhe über große Entfernungen ausbreiten; kann sich bei Einwirkung offener Flammen entzünden.
Verbrennungsprodukte (Zersetzungsprodukte): Kohlenmonoxid, Kohlendioxid.

Notfallmaßnahmen bei Leckagen

Evakuieren Sie das Personal sofort aus dem kontaminierten Bereich in eine sichere Zone und isolieren Sie es, indem Sie den Zugang streng kontrollieren. Den Brandherd abschalten. Den Einsatzkräften wird empfohlen, umluftunabhängige Überdruck-Atemschutzgeräte und Brandschutzkleidung zu tragen. Versuchen Sie, die Quelle des Lecks so weit wie möglich abzuschneiden. Verhindern Sie das Eindringen in enge Räume wie Abwasserkanäle und Abflüsse. Bei kleinen Leckagen absorbieren Sie mit inerten Materialien oder verwenden Sie eine Emulsion aus nicht brennbaren Dispersionsmitteln, verdünnen Sie die Waschflüssigkeit und leiten Sie sie nach der Verdünnung in das Abwassersystem ein. Bei großen Leckagen bauen Sie Deiche oder graben Gruben zur Eindämmung. Mit Schaum abdecken, um die Gefahr von Dämpfen zu verringern. Umfüllen mit explosionsgeschützten Pumpen in Tankwagen oder spezielle Sammelbehälter zur Rückgewinnung oder Entsorgung auf Mülldeponien.

Schützende Maßnahmen

Schutz der Atemwege: Bei hohen Konzentrationen in der Luft wird empfohlen, eine umluftunabhängige Filtergasmaske (Halbmaske) zu tragen. Falls erforderlich, ein Atemschutzgerät tragen.
Augenschutz: Schutzbrille tragen.
Körperschutz: Tragen Sie antistatische Arbeitskleidung.
Schutz der Hände: Gummihandschuhe tragen.
Sonstiges: Am Arbeitsplatz ist das Rauchen strengstens verboten. Duschen Sie nach der Arbeit und ziehen Sie sich um. Achten Sie auf die persönliche Hygiene.

Erste-Hilfe-Maßnahmen

Hautkontakt: Kontaminierte Kleidung entfernen und die Haut gründlich mit Wasser und Seife waschen.
Augenkontakt: Augenlider anheben und gründlich mit fließendem Wasser oder Kochsalzlösung ausspülen. Ärztliche Hilfe in Anspruch nehmen.
Einatmen: Entfernen Sie sich schnell vom Ort des Geschehens an die frische Luft. Halten Sie die Atemwege offen. Wenn die Atmung schwierig ist, Sauerstoff verabreichen. Wenn die Atmung aussetzt, sofort künstliche Beatmung durchführen. Ärztliche Hilfe in Anspruch nehmen.
Verschlucken: Viel warmes Wasser trinken, Erbrechen herbeiführen und einen Arzt aufsuchen.
Feuerlöschmethode: Wasser zum Kühlen des Behälters versprühen. Wenn möglich, den Behälter vom Feuer weg in einen offenen Bereich bringen. Feuerlöschmittel: Schaum, Trockenpulver, Kohlendioxid, Sand.

（4）Dimethylcarbonat (DMC)

Chemische Formel: CHO
Dimethylcarbonat (DMC) ist ein ungiftiger, umweltfreundlicher und weit verbreiteter chemischer Rohstoff mit hervorragenden Eigenschaften. Es ist ein wichtiges Zwischenprodukt der organischen Synthese und enthält in seiner Molekularstruktur funktionelle Gruppen wie Carbonyl, Methyl und Methoxy. Es weist verschiedene reaktive Eigenschaften auf und ist in der Produktion sicher, bequem, schadstoffarm und leicht zu transportieren. Aufgrund seiner geringen Toxizität ist DMC ein vielversprechendes "grünes" chemisches Produkt.

DMC hat eine ausgezeichnete Löslichkeit, einen engen Schmelz- und Siedepunktbereich, eine hohe Oberflächenspannung, eine niedrige Viskosität und eine niedrige Dielektrizitätskonstante. Außerdem hat es eine hohe Verdampfungstemperatur und eine schnelle Verdampfungsrate, wodurch es sich als wenig toxisches Lösungsmittel für die Beschichtungs- und Pharmaindustrie eignet. Wie in Tabelle 1 dargestellt, hat DMC nicht nur eine geringe Toxizität, sondern auch einen hohen Flammpunkt, einen niedrigen Dampfdruck und eine hohe untere Explosionsgrenze in Luft. Daher ist es ein umweltfreundliches Lösungsmittel, das Sauberkeit und Sicherheit vereint.

（5）Methylethylcarbonat

Molekulargewicht: 104,1, Dichte 1,00 g/cm³, farblose transparente Flüssigkeit, Siedepunkt 107°C, Schmelzpunkt -14°C. Methylethylcarbonat ist ein hochtechnologisches chemisches Produkt mit hoher Wertschöpfung, das in den letzten Jahren entstanden ist. Es ist ein hervorragendes Lösungsmittel für Lithium-Ionen-Batterie-Elektrolyte, ein neues Produkt, das mit der zunehmenden Produktion von Dimethylcarbonat und Lithium-Ionen-Batterien entstanden ist. Da es sowohl Methyl- als auch Ethylgruppen enthält, besitzt es die Eigenschaften von Dimethylcarbonat und Diethylcarbonat. Es ist auch ein Lösungsmittel für spezielle Duftstoffe und Zwischenprodukte. Aufgrund des Ungleichgewichts von Methyl- und Ethylgruppen ist dieses Produkt instabil und nicht für eine langfristige Lagerung geeignet. Dieses Produkt sollte an einem kühlen, belüfteten und trockenen Ort gelagert und gemäß den Vorschriften für brennbare Chemikalien gelagert und transportiert werden.

（Lithium-Hexafluorophosphat (LFF08)

Weiße Kristalle oder Pulver, relative Dichte 1,50. Starkes Zerfließen; löslich in Wasser und auch löslich in niedrigen Konzentrationen von Methanol, Ethanol, Aceton und organischen Karbonatlösungsmitteln. Zersetzt sich an der Luft oder bei Erwärmung. Lithiumhexafluorphosphat zersetzt sich an der Luft unter Einwirkung von Wasserdampf rasch, wobei PF5 freigesetzt wird und weißer Rauch entsteht.

（7）Phosphor Pentafluorid

Phosphorpentafluorid (chemische Formel: PF5) ist eine Phosphorhalogenidverbindung mit der Oxidationszahl +5 des Phosphoratoms, die eine dreizentrische Vier-Elektronen-Bindung enthält. Phosphorpentafluorid ist bei Raumtemperatur und -druck ein farbloses, übel riechendes Gas, das Haut, Augen und Schleimhäute stark reizt. Es ist eine hochreaktive Verbindung, die in feuchter Luft heftig giftigen und ätzenden weißen Fluorwasserstoffrauch erzeugt. Phosphorpentafluorid wird als Katalysator für Polymerisationsreaktionen verwendet.

Nationale Norm Nummer: 23022
CAS-Nummer: 7647-19-0
Alias: Phosphorpentafluorid
Molekulare Formel: PF5
Erscheinungsbild und Eigenschaften: Farbloses, stechend riechendes Gas, das in feuchter Luft dichten Rauch entwickelt
Molekulargewicht: 126,0
Siedepunkt: -84,6℃
Schmelzpunkt: -93.8℃
Löslichkeit:
Dichte: Relative Dichte (Wasser=1) 5,81 (Gas); relative Dichte (Luft=1) 4,3
Stabilität: Stabil
Gefahrenkennzeichnung: 6 (giftiges Gas, anorganischer sehr giftiger Stoff)
Wichtigste Verwendungszwecke: Einsatz bei der Vergasung und als Katalysator bei Polymerisationsreaktionen

Auswirkungen auf die Umwelt

A. Gesundheitsgefahren:
Eintrittsweg: Einatmen
Gesundheitsgefahren: Erzeugt in feuchter Luft giftigen und ätzenden Fluorwasserstoff. Dieser Stoff wirkt stark reizend auf Haut, Augen und Schleimhäute, und das Einatmen kann zu Entzündungen der Atemwege und Lungenödemen führen.

B. Toxikologische Daten und Umweltverhalten:
Toxizität: Reizend
Gefahreneigenschaften: Erzeugt in feuchter Luft weißen ätzenden und reizenden Fluorwasserstoffrauch. Zersetzt sich in Wasser und setzt hochgiftige ätzende Gase frei. Zersetzt sich in Gegenwart von Alkalien.
Verbrennungsprodukte (Zersetzungsprodukte): Phosphoroxid, Phosphin, Fluorwasserstoff

Methoden zur Handhabung und Entsorgung in Notfällen

A. Notfallmaßnahmen bei Lecks:
Evakuieren Sie umgehend das Personal aus dem kontaminierten Bereich in windwärts gelegene Bereiche und isolieren Sie es sofort. Bei kleinen Leckagen ist ein Umkreis von 300 Metern, bei großen Leckagen ein Umkreis von 450 Metern abzusperren, und der Zugang ist streng zu kontrollieren. Die Einsatzkräfte sollten umluftunabhängige Überdruckatemschutzgeräte und Chemikalienschutzkleidung tragen. Versuchen Sie, die Leckquelle so weit wie möglich abzuschneiden. Sorgen Sie für ausreichende Belüftung, um die Ausbreitung zu beschleunigen. Ausgelaufene Behälter sollten ordnungsgemäß gehandhabt, repariert und vor der Wiederverwendung getestet werden.

B. Schutzmaßnahmen:
Schutz der Atemwege: Wenn Sie Dämpfen ausgesetzt sind, tragen Sie ein umluftunabhängiges Atemschutzgerät (Vollmaske) mit einem umluftunabhängigen Filter. Falls erforderlich, ein Atemschutzgerät tragen.
Augenschutz: Der Augenschutz ist Teil des Atemschutzes.
Körperschutz: Gummierte Chemikalienschutzkleidung tragen.
Schutz der Hände: Gummihandschuhe tragen.
Sonstiges: Das Rauchen ist am Arbeitsplatz strengstens verboten. Achten Sie auf die persönliche Hygiene.

(8) Fluorwasserstoffsäure

Dieser Stoff wird von der Abteilung für öffentliche Sicherheit gemäß den "Vorschriften für das Sicherheitsmanagement von gefährlichen Chemikalien" geregelt.
Farblose, transparente, raucherzeugende Flüssigkeit. Es handelt sich um eine wässrige Lösung von Fluorwasserstoffgas. Sie ist schwach sauer und hat einen irritierenden Geruch. Reagiert mit Silizium und Siliziumverbindungen unter Bildung von gasförmigem Siliziumtetrafluorid, greift aber Kunststoffe, Paraffin, Blei, Gold oder Platin nicht an. Es kann mit Wasser und Ethanol gemischt werden. Die relative Dichte beträgt 1,298. 38.2% Fluorwasserstoffsäure ist ein binäres Gemisch mit einem Siedepunkt von 112,2 °C. Sie ist giftig, mit einer minimalen tödlichen Dosis (Ratte, peritoneal) von 25mG/kG. Es ist ätzend und kann Metalle, Glas und siliziumhaltige Gegenstände stark korrodieren. Das Einatmen von Dämpfen oder Hautkontakt kann schwer heilende Geschwüre verursachen.

Sicherheitsmaßnahmen

Leckage: Rasches Verlassen des durch das Leck kontaminierten Bereichs und Isolierung des Personals in einem sicheren Bereich. Zugang strengstens kontrollieren. Die Einsatzkräfte sollten umluftunabhängige Überdruck-Atemschutzgeräte und säure- und alkaliresistente Arbeitskleidung tragen. Kommen Sie nicht direkt mit dem ausgetretenen Material in Berührung. Sperren Sie die Leckagequelle so weit wie möglich ab, um das Eindringen in enge Räume wie Abwasserkanäle und Abflüsse zu verhindern.
Kleine Lecks: Mit Sand, trockenem Kalk oder Soda mischen. Alternativ mit reichlich Wasser waschen, das Waschwasser verdünnen und in das Abwassersystem einleiten.
Große Lecks: Bau von Barrieren oder Ausheben von Gruben zur Eindämmung; Verwendung von Pumpen zum Umfüllen in Tankwagen oder spezielle Sammelbehälter zur Rückgewinnung oder zum Transport zu Abfalldeponien.

Feuerlöschmethoden

Entflammbarkeit: Nicht brennbar
Feuerlöschmittel: Wassernebel, Schaum.
Vorsichtsmaßnahmen bei der Brandbekämpfung: Feuerwehrleute müssen ein Sauerstoff-Atemschutzgerät und Ganzkörperschutzkleidung tragen.

Notfallbehandlung

Einatmen: Entfernen Sie sich schnell vom Ort des Geschehens an die frische Luft. Halten Sie die Atemwege offen. Wenn die Atmung schwierig ist, Sauerstoff verabreichen. Wenn die Atmung aussetzt, sofort künstliche Beatmung durchführen. Ärztliche Hilfe in Anspruch nehmen.
Verschlucken: Spülen Sie der Person, die es versehentlich verschluckt hat, den Mund mit Wasser aus, und geben Sie ihr Milch oder Eiweiß. Ärztliche Hilfe in Anspruch nehmen.
Hautkontakt: Verunreinigte Kleidung sofort ausziehen, mit reichlich fließendem Wasser mindestens 15 Minuten lang abspülen. Ärztliche Hilfe in Anspruch nehmen. Alternativ: Verunreinigte Kleidung sofort ausziehen und mit Defenestration spülen (bei fluoridhaltigen Säuren mit Hexafluorine spülen). Ärztliche Hilfe in Anspruch nehmen.
Augenkontakt: Sofort die Augenlider anheben und mindestens 15 Minuten lang gründlich mit reichlich fließendem Wasser oder Kochsalzlösung spülen. Alternativ kann eine Augenspülung mit Defenestration verwendet werden (wenn die Säure Fluorid enthält, Hexafluor verwenden). Ärztliche Hilfe in Anspruch nehmen.

Physikalische und chemische Eigenschaften

Flusssäure ist eine wässrige Lösung von Fluorwasserstoffgas, die als farblose, durchsichtige bis blassgelbliche, rauchende Flüssigkeit erscheint. Sie hat einen reizenden Geruch.
Es ist schwach sauer, aber sein Ionisierungsgrad ist in der Konzentration größer als in verdünnten Lösungen, im Gegensatz zu typischen schwachen Elektrolyten. Es ist stark ätzend und verursacht erhebliche Schäden an Zähnen und Knochen. Es ist stark korrosiv gegenüber Siliziumverbindungen. Es sollte in verschlossenen Plastikflaschen gelagert werden.
Wird durch Auflösen von HF in Wasser gewonnen. Wird zum Ätzen von Glas, zur Reinigung von Sandresten aus Gussstücken, zur Kontrolle der Fermentation, zum Elektropolieren und zur Reinigung korrodierter Halbleiter-Siliziumscheiben (in einer Mischung mit HNO3) verwendet. Die relativ starke Bindung zwischen Wasserstoff- und Fluoratomen verhindert eine vollständige Ionisierung der Flusssäure in Wasser.