1.Что такое электролит литиевой батареи?
Электролит литиевой батареи служит носителем для передачи ионов внутри батареи. Обычно он состоит из солей лития и органических растворителей. Электролит облегчает проведение ионов между положительным и отрицательным электродами в литий-ионных батареях, обеспечивая высокое напряжение и высокую удельную энергию, а также другие преимущества. Как правило, электролит готовят из высокочистых органических растворителей, литиевых солей электролита и необходимых добавок в определенных пропорциях при определенных условиях.
2.Краткое введение в электролит литиевой батареи:
Основные электролиты, используемые в литиевые батареи К ним относятся перхлорат лития и гексафторфосфат лития. Однако батареи, изготовленные с использованием перхлората лития, имеют плохие низкотемпературные характеристики и представляют опасность взрыва, что привело к их запрету в Японии и США. С другой стороны, батареи, в которых используются соли лития, содержащие фтор, обладают превосходными характеристиками, не представляют опасности взрыва и являются универсальными. Особенно батареи, изготовленные с использованием гексафторфосфата лития, обеспечивают простую утилизацию отработанных батарей и являются экологически чистыми, что открывает широкие перспективы для рынка этого типа электролита.
3.Основные компоненты электролита литиевой батареи:
(1)Этиленкарбонат (EC):
Молекулярная формула: C3H4O3
Характеристики: Прозрачная бесцветная жидкость (>35°C), кристаллическое твердое вещество при комнатной температуре.
Применение: Отличный растворитель в аккумуляторной промышленности, фармацевтике, пластмассах и т.д.
(2) Карбонат пропилена (ПК):
Молекулярная формула: C4H6O3
Характеристики: Бесцветная, без запаха или слегка желтая прозрачная жидкость, смешивающаяся с водой и четыреххлористым углеродом, растворимая в эфирах, ацетоне, бензоле и т.д.
Применение: Полимерные операции, процессы разделения газов, электрохимия и т.д.
(3) Диэтилкарбонат (DEC):
Молекулярная формула: C4H8O3
Характеристики: Бесцветная жидкость со слабым запахом, нерастворимая в воде, растворимая в спиртах, кетонах, эфирах и т.д.
Применение: Растворитель и органический синтез.
Опасности для здоровья
Пути проникновения: Вдыхание, проглатывание, дермальное поглощение.
Опасность для здоровья: Это вещество является слабым раздражителем и анестетиком. Вдыхание может вызвать головную боль, головокружение, слабость, тошноту, затрудненное дыхание и т.д. Жидкость или пары высокой концентрации вызывают раздражение. Проглатывание вызывает раздражение желудочно-кишечного тракта. Длительный или многократный контакт с кожей вызывает раздражение.
Токсикологические данные и экологическое поведение
Токсичность: По оценкам, обладает умеренной токсичностью при попадании в организм через желудочно-кишечный тракт, кожу и дыхательную систему. Более раздражающий, чем диметилкарбонат.
Острая токсичность: LD50: 1570 мг/кг (перорально, крысы); Вдыхание человеком 20 мг/л (пар) в течение 10 минут вызывает слезотечение и раздражение слизистой оболочки носа.
Репродуктивная токсичность: Внутрибрюшинно у хомяков: 11,4 мг/кг (беременные мыши), со значительным тератогенным эффектом.
Опасные характеристики: Легковоспламеняющийся; риск воспламенения при воздействии открытого пламени или высокой температуры. Пары тяжелее воздуха и могут распространяться на значительные расстояния при низких уровнях; могут воспламеняться при контакте с открытым пламенем.
Продукты сгорания (разложения): Окись углерода, двуокись углерода.
Аварийная реакция на утечку
Немедленно эвакуируйте персонал из зараженной зоны в безопасную зону и изолируйте его, строго контролируя доступ. Перекройте источник огня. Лицам, оказывающим экстренную помощь, рекомендуется надеть автономные респираторы с положительным давлением и огнезащитную одежду. Постарайтесь максимально перекрыть источник утечки. Не допускайте проникновения в ограниченные пространства, такие как канализация и стоки. При небольших утечках впитывайте инертными материалами или используйте эмульсию из негорючих диспергентов, разбавляя смывы и помещая их в канализационную систему после разбавления. При больших утечках постройте дамбы или выкопайте ямы для локализации. Для снижения паровой опасности покройте их пеной. Перекачивайте взрывозащищенными насосами в автоцистерны или специальные коллекторы для регенерации или утилизации на полигонах.
Меры защиты
Защита органов дыхания: При высокой концентрации в воздухе рекомендуется надевать автономный фильтрующий противогаз (полумаску). При необходимости используйте воздушный респиратор.
Защита глаз: Надевайте защитные очки.
Защита тела: Носите антистатическую рабочую одежду.
Защита рук: Наденьте резиновые перчатки.
Другие: Курение на рабочей площадке строго запрещено. После работы примите душ и смените одежду. Уделяйте внимание личной гигиене.
Меры первой помощи
Контакт с кожей: Снимите загрязненную одежду и тщательно промойте кожу водой с мылом.
Попадание в глаза: Поднимите веки и тщательно промойте их проточной водой или физраствором. Обратитесь за медицинской помощью.
Вдыхание: Быстро удалитесь с места происшествия на свежий воздух. Держите дыхательные пути открытыми. Если дыхание затруднено, введите кислород. Если дыхание прекратилось, немедленно сделайте искусственное дыхание. Обратитесь за медицинской помощью.
Проглатывание: Выпейте большое количество теплой воды, вызовите рвоту и обратитесь за медицинской помощью.
Метод пожаротушения: Распылите воду, чтобы охладить контейнер. По возможности перенесите контейнер из зоны пожара на открытое место. Огнетушители: пена, сухой порошок, углекислый газ, песок.
(4) Диметилкарбонат (ДМК)
Химическая формула: CHO
Диметилкарбонат (ДМК) - нетоксичное, экологически чистое и широко используемое химическое сырье с отличными свойствами. Он является важным промежуточным продуктом органического синтеза, содержащим в своей молекулярной структуре такие функциональные группы, как карбонил, метил и метокси. Он проявляет различные реакционные свойства и является безопасным, удобным, малозагрязняющим и легко транспортируемым в производстве. Благодаря своей низкой токсичности DMC является перспективным "зеленым" химическим продуктом.
DMC обладает отличной растворимостью, узким диапазоном температур плавления и кипения, высоким поверхностным натяжением, низкой вязкостью и низкой диэлектрической проницаемостью. Он также имеет высокую температуру испарения и быструю скорость испарения, что делает его пригодным в качестве малотоксичного растворителя для лакокрасочной и фармацевтической промышленности. Как показано в таблице 1, DMC не только обладает низкой токсичностью, но и имеет высокую температуру вспышки, низкое давление паров и высокий нижний предел взрываемости на воздухе. Таким образом, это экологичный растворитель, сочетающий в себе чистоту и безопасность.
(5)Метил этилкарбонат
Молекулярная масса: 104,1, плотность 1,00 г/см³, бесцветная прозрачная жидкость, температура кипения 107°C, температура плавления -14°C. Метилэтилкарбонат - это высокотехнологичный химический продукт с высокой добавленной стоимостью, появившийся в последние годы. Это отличный растворитель для электролитов литий-ионных батарей, новый продукт, появившийся с ростом производства диметилкарбоната и литий-ионных батарей. Благодаря наличию метильной и этильной групп он обладает свойствами диметилкарбоната и диэтилкарбоната. Он также является растворителем для специальных ароматических веществ и промежуточных продуктов. Из-за дисбаланса метильных и этильных групп этот продукт нестабилен и не подходит для длительного хранения. Продукт следует хранить в прохладном, проветриваемом и сухом месте, а также хранить и транспортировать в соответствии с правилами для легковоспламеняющихся химических веществ.
(6)Гексафторфосфат лития
Белые кристаллы или порошок, относительная плотность 1,50. Сильная деликатесная реакция; растворим в воде, а также в низких концентрациях метанола, этанола, ацетона и карбонатных органических растворителей. Разлагается при контакте с воздухом или нагревании. Гексафторфосфат лития быстро разлагается на воздухе под действием водяного пара, выделяя PF5 и образуя белый дым.
(7)Пентафторид фосфора
Пентафторид фосфора (химическая формула: PF5) - галогенидное соединение фосфора с числом окисления атома фосфора +5, содержащее трехцентровую четырехэлектронную связь. Пентафторид фосфора представляет собой бесцветный, дурно пахнущий газ при комнатной температуре и давлении, вызывающий сильное раздражение кожи, глаз и слизистых оболочек. Это высокореакционное соединение, которое во влажном воздухе выделяет токсичный и едкий белый дым фтористого водорода. Пентафторид фосфора используется в качестве катализатора реакций полимеризации.
Номер национального стандарта: 23022
CAS номер: 7647-19-0
Псевдонимы: Пентафторид фосфора
Молекулярная формула: PF5
Внешний вид и характеристики: Бесцветный газ с резким запахом, выделяющий густой дым во влажном воздухе.
Молекулярная масса: 126,0
Температура кипения: -84,6℃
Температура плавления: -93,8℃
Растворимость:
Плотность: Относительная плотность (вода=1) 5,81 (газ); относительная плотность (воздух=1) 4,3
Стабильность: Стабильность
Маркировка опасности: 6 (токсичный газ, неорганическое высокотоксичное вещество)
Основные области применения: Используется для газификации и в качестве катализатора в реакциях полимеризации
Воздействие на окружающую среду
A. Опасности для здоровья:
Путь проникновения: Вдыхание
Опасность для здоровья: Во влажном воздухе образуется токсичный и коррозийный фтористый водород. Это вещество оказывает сильное раздражающее действие на кожу, глаза и слизистые оболочки, а вдыхание может вызвать воспаление дыхательных путей и отек легких.
B. Токсикологические данные и экологическое поведение:
Токсичность: Раздражающее вещество
Опасные характеристики: Во влажном воздухе образует белый коррозийный и раздражающий дым фтористого водорода. Разлагается в воде с выделением высокотоксичных коррозионных газов. Разлагается в присутствии щелочей.
Продукты сгорания (разложения): Оксид фосфора, фосфин, фтористый водород
Методы аварийного обращения и утилизации
A. Аварийное реагирование на утечки:
Незамедлительно эвакуируйте персонал из загрязненной зоны в подветренные места и немедленно изолируйте. При небольших утечках изолировать в радиусе 300 метров, при больших утечках - в радиусе 450 метров и строго контролировать доступ. Лица, оказывающие экстренную помощь, должны быть одеты в автономные респираторы положительного давления и химическую защитную одежду. Постарайтесь максимально перекрыть источник утечки. Обеспечьте достаточную вентиляцию для ускорения рассеивания. Контейнеры с утечкой должны быть надлежащим образом обработаны, отремонтированы и проверены перед повторным использованием.
B. Меры защиты:
Защита органов дыхания: При воздействии паров надевайте автономный дыхательный аппарат (полнолицевую маску) с автономным фильтром. При необходимости используйте воздушный респиратор.
Защита глаз: Защита глаз включена в средства защиты органов дыхания.
Защита тела: Носите прорезиненную химическую защитную одежду.
Защита рук: Наденьте резиновые перчатки.
Другие: Курение на рабочей площадке строго запрещено. Уделяйте внимание личной гигиене.
(8) Фтористоводородная кислота
Это вещество регулируется департаментом общественной безопасности в соответствии с "Положением о безопасности управления опасными химическими веществами".
Бесцветная прозрачная дымообразующая жидкость. Представляет собой водный раствор газообразного фтористого водорода. Слабокислая и обладает раздражающим запахом. Реагирует с кремнием и кремниевыми соединениями, образуя газообразный тетрафторид кремния, но не разъедает пластмассы, парафин, свинец, золото или платину. Может смешиваться с водой и этанолом. Относительная плотность 1,298. 38.2% Фтористоводородная кислота представляет собой бинарную смесь с температурой кипения 112,2°C. Она токсична, минимальная смертельная доза (крыса, брюшина) составляет 25 мГ/кГ. Он коррозионно активен и может сильно разъедать металлы, стекло и кремнийсодержащие предметы. Вдыхание паров или контакт с кожей может вызвать труднозаживающие язвы.
Меры безопасности
Утечка: Быстро эвакуируйте персонал из загрязненной зоны в безопасное место и изолируйте его. Строго контролируйте доступ. Лица, реагирующие на чрезвычайные ситуации, должны носить автономные респираторы с принудительным давлением и кислотощелочестойкую спецодежду. Не допускайте прямого контакта с просочившимся материалом. Максимально отсеките источник утечки, чтобы предотвратить попадание в ограниченные пространства, такие как канализация и стоки.
Небольшие протечки: Смешайте с песком, сухой известью или кальцинированной содой. В качестве альтернативы промойте большим количеством воды, разбавьте промывочную воду и слейте ее в канализационную систему.
Крупные утечки: Постройте барьеры или выкопайте ямы для удержания; используйте насосы для перекачки в автоцистерны или специальные сборщики для регенерации или транспортировки на полигоны.
Методы пожаротушения
Воспламеняемость: Невоспламеняющийся
Огнетушащее средство: Туманная вода, пена.
Меры предосторожности при пожаротушении: Пожарные должны носить кислородные дыхательные аппараты и защитную одежду на все тело.
Неотложная помощь
Вдыхание: Быстро удалитесь с места происшествия на свежий воздух. Держите дыхательные пути открытыми. Если дыхание затруднено, введите кислород. Если дыхание прекратилось, немедленно сделайте искусственное дыхание. Обратитесь за медицинской помощью.
Проглатывание: Прополощите рот водой тому, кто случайно проглотил его, и дайте ему молоко или яичный белок. Обратитесь за медицинской помощью.
Контакт с кожей: Немедленно снимите загрязненную одежду, промойте большим количеством проточной воды в течение не менее 15 минут. Обратитесь за медицинской помощью. В качестве альтернативы немедленно снимите загрязненную одежду и промойте ее дефензином (для кислот, содержащих фтор, промойте гексафтором). Обратитесь за медицинской помощью.
Попадание в глаза: Немедленно поднимите веки и тщательно промойте глаза большим количеством проточной воды или физраствора в течение не менее 15 минут. В качестве альтернативы используйте средство для промывания глаз с дефензином (если кислота содержит фтор, используйте гексафтор). Обратитесь за медицинской помощью.
Физические и химические свойства
Фтористоводородная кислота - это водный раствор газообразного фтористого водорода, представляющий собой бесцветную прозрачную или бледно-желтоватую дымящуюся жидкость. Она обладает раздражающим запахом.
Он слабокислый, но его степень ионизации выше в концентрации, чем в разбавленных растворах, в отличие от типичных слабых электролитов. Сильно разъедает зубы и кости, вызывая значительные повреждения. Обладает сильной коррозионной активностью по отношению к соединениям кремния. Его следует хранить в герметичных пластиковых бутылках.
Получают путем растворения HF в воде. Используется для травления стекла, очистки отливок от остатков песка, борьбы с брожением, электрополировки и очистки корродированных полупроводниковых кремниевых пластин (в смеси с HNO3). Относительно прочная связь между атомами водорода и фтора препятствует полной ионизации плавиковой кислоты в воде.