LiBF ₄ El polvo es una sal de litio ampliamente utilizada en electrolitos de baterías de litio Está compuesto de ácido tetrafluorobórico (BFF₄) e iones de litio, y tiene buena estabilidad química y alta conductividad iónica. LiBF ₄ polvo Puede mejorar el rendimiento del electrolito en baterías de litio, optimizar la eficiencia de carga y descarga de la batería y optimizar su rendimiento general. Permanece estable en condiciones extremas, como altas temperaturas y presiones, y actualmente es una de las sales electrolíticas más utilizadas en baterías de litio.

do química PAG propiedad

Estabilidad : LiBF ₄ El polvo presenta buena estabilidad química y térmica, no se descompone fácilmente a altas temperaturas y mantiene su integridad estructural y funcional en entornos superiores a 200 °C. No reacciona fácilmente con la humedad para generar gases corrosivos ni se descompone fácilmente para producir sustancias tóxicas.

Conductividad: Posee una alta conductividad iónica, lo que favorece la rápida migración de iones de litio en el electrolito, mejorando así la eficiencia de carga y descarga de la batería. Sin embargo, su conductividad es ligeramente inferior a la del LiPF. ₆ Puede proporcionar una conductividad más estable en sistemas de alta humedad o solventes especiales, evitando la degradación del rendimiento causada por la humedad u otras impurezas.

Acidez: Es un ácido de Lewis suave que se puede utilizar en algunas reacciones orgánicas.

Método de preparación

1. Método de reacción gas-sólido

Proceso: Coloque el polvo de LiF seco en un reactor, introduzca gas BF3 seco y reaccione a alta temperatura (150-300 ℃) o alta presión.

Ventajas: Proceso simple, sin necesidad de disolventes, alta pureza del producto (hasta 99% o más).

Defecto: BF ₃ El gas es altamente corrosivo y tóxico, lo que requiere un sellado estricto del equipo; es propenso a la encapsulación del producto LiF sin reaccionar, lo que da como resultado una reacción incompleta.

Solicitud: Preparación en laboratorio a pequeña escala o en escenarios de demanda de alta pureza (como electrolitos de alta gama).

2. Método de solución acuosa (síntesis húmeda)

Proceso: Agregue lentamente sales de litio (como Li₂CO∝, LiOH) a H BF ₄ Solución acuosa, ajustar el pH a neutro o débilmente ácido, agitar la reacción, filtrar, evaporar y concentrar, enfriar y cristalizar, y finalmente secar y deshidratar.

Ventajas: Condiciones de reacción suaves, fácil disponibilidad de materias primas, bajo costo, adecuado para producción industrial a gran escala.

Defecto: El producto es propenso a contener agua cristalina, lo que requiere secado a alta temperatura (>200 ℃), alto consumo de energía y puede descomponerse; Las soluciones de agua son propensas a impurezas residuales.

Solicitud: Producción a gran escala de grado industrial LiBF4 (como electrolitos de baterías de litio).

3. Método de solución no acuosa (método de disolvente orgánico)

Proceso: El polvo de LiF se dispersa en un disolvente orgánico anhidro (como éter, carbonato, ácido fluorhídrico) y BF ₃ Se introduce gas o H BF ₄ Se añade la solución gota a gota. Tras la reacción, se filtra y se seca.

Ventajas: Evitando la interferencia del agua, bajo contenido de agua y alta pureza del producto (hasta 99,5% o más), rápida velocidad de reacción.

Defecto: Los disolventes orgánicos (como el HF) tienen una fuerte corrosividad y toxicidad y requieren altos requisitos operativos; la recuperación de disolventes es difícil, costosa y puede introducir impurezas.

Solicitud: Preparación de alta pureza LiBF ₄ (como el electrolito de una batería de estado sólido).

4. Método de reacción de doble descomposición

Proceso: Las sales de litio solubles (como LiCl) se mezclan con soluciones acuosas de tetrafluoroborato (como NaBF₄, KBF₄) para generar LiBF ₄ precipitado, que se filtra, se lava y se seca para obtener el producto.

Ventajas: Condiciones de reacción suaves, operación simple, adecuado para una preparación rápida en el laboratorio.

Defecto: El producto es propenso a adsorber iones de impurezas como Na⁺ y Cl⁻, lo que requiere múltiples lavados; bajo rendimiento, no apto para producción a gran escala.

Solicitud: Preparación a pequeña escala de laboratorio o demostración didáctica.

5. Método de intercambio iónico

Proceso: Se pasa una solución que contiene BF₄⁻ a través de una columna de resina de intercambio de iones de litio (como una resina de intercambio catiónico de ácido sulfónico), donde Li ⁺ se combina con BF₄⁻, y luego se evapora, se concentra, se cristaliza y se seca para obtener el producto.

Ventajas: Separación eficiente de impurezas, alta pureza del producto y alto grado de automatización del proceso.

Defecto: Alto costo de resina, requiriendo regeneración o reemplazo regular, y altos costos operativos; Capacidad de procesamiento limitada, adecuada para producción a pequeña escala.

Solicitud: Preparación fina de alta pureza. LiBF4 (como productos químicos de grado electrónico).

Condiciones de almacenamiento

LiBF ₄ El polvo es higroscópico y debe almacenarse en un lugar seco, fresco y bien ventilado, alejado de fuentes de fuego y calor. Mantenga el recipiente sellado para evitar la humedad. El área de almacenamiento debe estar equipada con el equipo contra incendios y el equipo de respuesta a emergencias correspondientes para detectar fugas.

A aplicación

Batería de iones de litio: Es un importante material electrolítico para baterías de iones de litio. Como aditivo electrolítico, puede mejorar la estructura de la capa de interfaz de la batería, reducir la impedancia de transferencia de carga, aumentar el rendimiento y la vida útil de la batería. También puede formar una estructura de solvatación estable con Li+, mejorar la capacidad de formación de película del electrolito en el electrodo y suprimir la corrosión de la lámina de aluminio. A bajas temperaturas, presenta un mejor rendimiento de la batería que el LiPF6 y puede utilizarse para preparar baterías de iones de litio de larga duración y baja temperatura.

Síntesis orgánica: Como catalizador ampliamente utilizado en reacciones de síntesis orgánica como la esterificación y la alquilación, tiene una fuerte acidez y no se descompone fácilmente, lo que puede promover eficazmente la reacción.

METRO mercado

En cuanto a la producción, la producción mundial total de polvo de tetrafluoroborato de litio en 2024 fue de aproximadamente 32 000 toneladas, lo que representa un aumento interanual del 16,8 %. Se prevé que el mercado mundial de polvo de tetrafluoroborato de litio alcance los 1860 millones de dólares estadounidenses para 2025, lo que representa un aumento interanual del 17,7 %. China ocupa una posición importante en este mercado, y se prevé que su cuota de mercado aumente al 65 % para 2025, con una producción que alcance las 24 000 toneladas. En el futuro, con la progresiva madurez de la tecnología de baterías de estado sólido, el ámbito de aplicación de... LiBF ₄ Se espera que el polvo se expanda aún más.