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1、Anode *PolysulfideShuttle rno知 八。b 1O ,vW fo gt A A 研o Go Us* oo A% QO /L,A峪Insoluble compoundsCathode什)LI2S3 U2S4 LizSg 口2$8 S% ChargeDischarge图1.2锂硫电池小意图应Deplh of Discharge5。Li见100%ISR(/) + 2cSgrElectrode Reaction S,(f)X 3 s J Couplet!V ”s产 咨ChemicalS?* e 2S2&j2 S/ (1) f ?ReactionIJ1100%0%12.5%25%
2、50%Depth of Discharge (%)图1.3锂I电池硫电极电化学还原机理(h)(b)Cd)图1 6 S/MhMpCFs夏合材料的合成小意图网纳米碳纤(Carbon Nanofibers同称CNF)的直径-般在1。50。皿 之间,它具有良好的导电性及吸附能力。目前越来越多研究者通过各种方法制备高质量、低成本 的CNF,探索作为电池和电概材料等方fl】的应用潜力卅叫Wu Y,等件叫通过将聚内场腊(PAN)和聚甲基丙烯酸1“酯iPMMQ 溶液进行成电纺理后进行碳化制备空而管壁有大量微孔的或纳米纤维(MhMpCFs)图1.6然&将MhMpCFs项升华硫复合制备得到S/MhMpCFs W电
3、池的正极材料,电化学研究表明,首次放电比容量达;.一讳I吾:比mAh更喧衲以切那出问题一束了,近打EAb不准硝,菲宜怎幺北矽才是定确的限?别菅忌:元为六家恶社T中宇巳物国前方言壶:他好它呈”,日Mmhin成毛俩有避电也能何涝尸打力,或是有汨耻昼 因为卜同代型的产昂缸LT电1是不同取“回It*大剥虔提阳宅削甲此一一濒,耳头谊个冠 HT#不陌生,在手配电也、笙记V电池的EAh的觐还会有一个以Wh为单位的政学,日是土家平国都引起特岳噂主意乓迫可却於丈肉UK=UQ,古就足电王圣安日L电工U惟流田平位丈队号:同此毛世生的WTWh一来衷示,它表示巨:由睡械学方ng平-倒子,厘悖机5200mAh电也箱电压为
4、 14,4V,W=UQ-1.4,4Vk6600mAh-746Wf LjFZTUW- l*QmAh;-14.4V*5200mAx 1 h - L4.4 件 S, 2A3600s-269568如匡三:,而一般允电M,沽手习U电匕杭方,丘此上15200h替的也眼控忙上司处的丈由二F*5200 = L9.24Wh? g2Ax3&005=&9254焦S竹丈-壬E牟怜是的avt切W抵5电池湖涅和I技电宝打物玄辛前尚提铀潮-.瓷惑-项QLET胡亍:谊也却E,R电压的电也,都是史充iF“粉W陀呈和匿压.也私F-mn.证比壬予的知而们朋口呈-以巨乜色电同指|河不巨谴奇占辛一主止辿客旦E准沮蕊胡燃里,要拉苜Hwn
5、M仁可Blm也 是灯页融逍电池的电压。最后请记住街公式;Wh-m时MOT蝴压。改善作用,常用的导闿聚合物有聚肉烯腊I. PAN ).聚萧胺(PANI)、聚毗咯CPPy)、 聚唾吩(PTh)等.聚.烯腊(PAN)在下会发生热解反应,包含了腊基的环化、脱机,共 扼、交联等过程,生成具有高导电性能的共扼聚并毗喘。聚丙烯腊的物理特性适合作 为复合电极材料的基体-Aisbuak K,等叩们将单质旅与PAN球磨混合打进行热处理合成将单质硫和聚向端.晴在2盼-500吃下进行加热硫化,可以得到导电高分子硫化聚 肉-爆腊(结构如图1,18附殉,硫化聚丙烯腊是目前所有报道中比容量最高的硫化物, H#等隅I将其作为
6、正极材$4,首次放电比容量达到967 mAh g l, 30次循环后比容量为 758 mAh g1,乩有较好的循环稳定性,.L1S匕快麓基弟烯低聚硫化物和硫化聚丙烯膳的姑构T*scmn研究小H在就00年的Mmu巽上报道了具仃高可逆容琐,高倍率性能的 国离于电池过渡旅属氧化物制.负概材料叫,此后,科研人员进-步分析和总结 了这类*1过波金屈机化物tMQy, M =Co, Fe, Cu . Ni,负概材料的惦理机理巧吃 这神惴蝉机理既卞阈干传统碳材料的原子后:间插入机理,也中同于搦基和硅基材料的 合金化机理,而是甚于如下可逆反应(.式1-2KMXOV + 2yLi 皿1,yLijO(1)传统的碳材
7、罚相比.留米佥狷机化物具有较大的比表面积和皎强的吸附性能, 能够有戒抑制多硫化物溶于电解粮中“ Soufi M,等冏采用涪胶-筱胶法制备了灿米瓠 Mgo.iNiojD,充放电循环实验表明,含有麴米M妍NioX)的复音正根材料在0 1C的 电流密度下首次放电比容量为U85 mAh-g1,循环50我后电池旗电比容堂在1000 mAh g4以上(图1.13),研充结果表明-纳米MgojNituO对Li与S的反应不财具有I催化作用,而且能有效吸附在充放电正程中生成的可溶性等施化物。从而抑制了充放 电循环过程中的“飞梭效应提高了硫的利用率和电池的循环程定性.CR303A3V55C!niAh知.P皿酣1.
8、土皿,6.SgCR24773v95&m.Ah.24.5mm*7JoQm9,9 gCR24553v550niAh:土SninT5.一四m5-8e|CR24Jtt)?70mAli出1.13gCR24123v9&mAii:-L5 皿矿 L2mmqgCR25543v?S0inAh23. Omm *5.416-3g匚咬玛53V3QOmAhHQemq*3. 5 mm42gCR23303V26DiiiAhH、Onua3皿i3、TgCEC3253V190mAhK.Qgr 二Stum32gCR23203VHQniAh*,QnHZ3DMn2JgCR20523V220mAhM OnuLi. Am3.0gCR2O25
9、3V15ijmAh3).血或匕三皿12.5gCR2Q15JV75mAhL7gCR16J23V顺mAhl&Qmm* 泊 mmISgCR1S203V7CmAiiL源CRISIS3 V50mAh16一血nIlsCR12253V50fnAhLI 5HLmd:?.Srofii。理CR12153V25mAhLItam*l 6rmn心葛CR102?3V30m_A_hLQta!n*15mm电姬型号标称电压标程容量最大尺寸直径高度重量双三氟甲烷磺酰亚胺锂匕御Q五危至鸵!车片阵补倍b声n劄目彳案更完塾,正能匿里共斜 在索王蛔卸坦丘布齿再一电tLTTUlmEi.Mj具孕关的皂1与仍定侦匚吃寸宰,而且TH歹;T谁.三
10、F 捋单浏愤TTWI柞用申文乞汀=瓦:1褊叶用u掉=前|冏*TT1即婚文名bi 此 1仙口 romelh3旧$5仇 nlmid llthlu m salt昔子里287.0 B1多信息目录 2 UTF却国内主旻供应厂家I $:信息中有肥三氧甲烷伸断亚肢锂中蜗二(E氟甲袒酰班脸锂.三氟甲强踞I脸锂.二匿新谶g源锂一二示三呈推检的:亚/主义二兵甲茂匿二肝廷琨二瓦甲巨苞社亚成主H+j U十,NaLiN(CF3S022:和它的同系列化合物*岬5S0野2度电 -CF3, CWF5, C3F7,C4F9i 耕敞褊y曜粉3制备葛子液体。I in i/CLTlLn mr iJ IK 币?FFfrrE 南 T -
11、Tt-j-l-铿疏电池的放电过程分为2个放电平台.第一个放龟平台为14-2 I V .在此过程中单质硫转化 成可寤于电解液的高价态聚硫啪子,5rtS);第二个放电平台为2 I -1.5 V,在此迥程中高价 志我晾篱了被还原成低价态聚硫膺子曾 工顷E4)和不溶于电解液的b2S|h-u|.研究垮果表明,锂 硫电池放龟过程中产生的高价志景疏寓子易溶于电解液.高价志聚疏隔子散至铿负极发生副反应生 成不可逆的硫化锂是制约锂硫电池循环性能的重要原因J.在磁正根中加入具有吸附作用的多壁碳 纳米管和缩米吸收剂抑制累硫离子的溶解散已取得一定效果牌叫一少等在锂负板表面引入保新 序来提高锂碰电池的搪环性能,敦果显著
12、.保护房可以阻隔电解液与锂负极接触,从而抑制电解液中 的高价恣聚疏再子与锂戋树的副反应,抑制不可逆硫化铿的生成.3、锂圈子电池主要电解液企业产能表6-7锂离子电池主要电解液企业产能RI1100002,II陌市收at的曲斯斜食可aaoa390004900057000675003WMJ8?cw96QQQ10ffl曲蚤iff*蛔4看解河ISOC来源:新材料在线634隔膜隔膜是锂离子电池关蚩的四大原材料之一,作为理卷 子电池的关准内层组件,隔膜将正极与员极材料隔 开,防止两极接触而造成短路容许离子通过而不能 让电子通过,从而完成在充放电过程中锂离子在正员TABLE Z32 Ionic Properti
13、es at Infinite Dilution in Aqu-eous Solutions At 25Conm dir-l equLlfl w, cm2 see-1 V16H十349-823JS25 X W 3KH73.527.619 x KT#N50 JI5.1 形 X 10-4Li138.694,ai0x 10 7NH;73.47.61 X I。ka2+59306166 X IO,OH-1982.05 X 10-3cr76347.912 X 1。7B厂78.48J3 X 104r76K57.96 X 104NO;71.447404 X 10-4OAc-40.94.24 X 10*C1O46
14、8,0TC5 X 10一,弱oQ79.88,27 X 10-4HCO;44.48610 X 1炉职N)厂ioi.aL047 X 10-jjFefCNjJ-110.51J45X KT,口Fi AKaf SLTmQC! TflQlr*BTiat- jndF K1 a表】-i匚冲刨盐的代醐点#ntFig l-l ConipsrLE-Dn of sdsnLages and disadvantsgeE b&twe&n seveial litliiiim salts锂盐种类优点缺点LiAeFfi热总定忏皎好.电导率股高易纯化件境污染产重,应用哽限L诅K价格便Ti:化学及热稳定性差,电导率低LiPFfi良好
15、的M电导率和电化学稳定性-废电池姓理简单,环保团热性和抗水解性较差, 牛七能通过提纯改善轲化性强.只沾合研究工作体LiClOd有着途”1的电导容、熟注性系,不能用实.出型电池中,易引起电池明安全性差LiCFSQa热税定性好电导率低,会腐蚀正极铝鸵辙体电导率低.有压时与堪流体LiNCF招0止 与水反应活性低,热稳定性好钳片牛&应F:.?. 1-3 Physics propeities of liquid electrolyte solvents and oiganic additive 溶剂/添加剂密度05笆搭 CLli)熔点3)沸点粘度(mPa s)介电常数(eV1 in1)DME0.8691
16、-58850455730DC.L1.060-95780.67.1TEGDME1.009-302751.057.9GET.1 1细-B32041 739 nMA0.9342-9856 80.3617.07ToAieue0.8669-949110.60.560238图1 -7 PAN的单体(a)及聚合物(b)的分子式Calhodfpe yau fshi de soiiubil 1 y匚偏8毒o 53 1-Fig. 1-7 Molecular formulas cf PAN monomer (a) and polymer (b)溶齐J/添加剂密度 (25r,gciif:)熔点Y)沸点宾)粘度(mPa
17、 s)介电常数(cv m )DME0 8691-58850.4557.30DOL1.060-95780.67.1TEGDME1.009-302754.057.9GBL1.1284-43.32041.739.0MA0.9342-9856.80,3旧5Tohieiie0.8669-94.9110.60.5602.38KJ也入添加剂,向锂负极表面引入保护层也可有效提鬲锂硫电池的循环性能。迅燃或难燃,使其不再成为威胁电池安全性的燃料或是助剂。全文的思路是:先筛选与电 极材料相容性较好的添加剂;其次在保持良好的电解液/电极界面性质的同时关注电解 液的可燃性,通过逐断增大添加量观察电极对添如剂的耐受程度,
18、优化其含量,在尽量保持电化学性能的同时减小电解液可燃性、箕次是尝试将阻燃剂作为电解液溶剂使用: 最后关注倍率性能的优化,因为大电流下的电化学性能跟安全性也息息相关:总之,本文的最终目的在于筛选出适用于PAN-S体系的高功率性阻燃电解液,二次锂硫电池用阻燃型功能电解液的研究硕士研究生:林凤姣学号:1101109078导师:王久林副教授23.2 DSC 测试采用同步热分析仪(STA 449)分析电解液从室温(3OC)以10 ,C/mm的速度加热 到300笆的吸热放热行为以航气为保护气,采用铝制液体专用可堪,样品量控制在 10 nig左右,密封后在地埸盖上用细针头扎出小孔。通过差热分析判断电解液在高
19、温下 发生吸热放热反应的温度通过DSC分析观察吸热放热峰位置及峰强的变化,可以 分析阻燃添加剂对空白电解液热稳定性的影响,2.3.3电导率测试采用电导率测试仪(FE30 conductivity meta)测试空白电解液及加入阻燃添加剂的 电解液的电导率该测试在手套箱中室温操作,测试前用标准滔眦正,然后用样品池 盛取3 mL液体,将电导率测试仪的电极浸没在液体中,侍读数稳定后读取读数,每次 重复测三次取平均值。需要测不同的电解液时,先将电极清洗干净并好后方可进行下 一次测试。oSET通过测定自熄时间(self-extinguLshiiigtune, SET)来评价电解液的可燃性时浏是指当火源移
20、除后电解秋焰持续的时知在研究中常被用十评价电解放的可燃怕 并认为SET达到零,螂舸认为是瞬或者不燃邮但各文献的测试曲不一昆 至今波徜-的测试标僧主要以常规电解W为参照燃烧实验的过程如图2-1所武 糖棉球芯浸泡在电黝中吸收0.23g电蹄,漏用醐灯将其点燃点燃后从炒 处移卅记录其从燃烧到貌灭所持续的时瓦每次至愧六凯测量的丽除以电解液 的质邕作为涎输的归(单位腰W通过燃饶实倒以清楚直观地观察到阻燃 添加剂对空n电解情的燃庶抑制效果。TPP(i)明TMP2.4.3交流阻抗测试交流阻抗法(Electrochemical Impedance Spectra)是种利用小幅度交流电压对电 流对电极扰动进行电化
21、学测试的方法。若将不同频率交流阻抗的虚数部分对其实数 部分作图.可得虚、实阻抗(分别对应于电极的电容和电阻)随频率变化的曲线, 称为电化学阻抗in (electrochemical impedance spcctrum;EIS)o从获得的交流阻抗 数据,可以根据电极的摸拟等效电路,计算相应的电极反应参数。本文采用交流 阻抗法分析阻燃剂对电极与电解液界而性质的影响,如电化学反应阻抗及界而阻 抗的变化怙况。交流阻抗测试在CHI650C电化学工作站上进行,室温下工作,频 率变化范围为10kHz0.01 Hz,施加的扰动电压振幅为5 mVo由球 160 E 13 碳酸乙烯酯0漩醉曲召言中胸至孙上孕诃格
22、宇5它用工。歧a谪协皆竣急磁 LJW就馈的自削,可潘耕如削心另可作力有讥中就I,可咎炯乙烷用于二氧冗振 应,有型殄法主产谜二甲的王副孙h还可用作台傍MMi柱剖的则M水坦毋系浆札坏坦受理带:此外,迁应用于 没电也电鼾泡中.瞄乙瞄还可用作生产彳璃咨他醐阮的召押间L回旅酸乙炳座图册中又幺咬XHfi分孑点C3H4O3州文合Etblene aroonate分子景88OS盐57蟀、蹴4用途8安全K语5成用蹒9风脸*语6段酣够目录1简介2性度3合成方法Ex?V百利r 二开学恐惧症.你也有吗?Bai&SfclI性质源歌乙懦留诜酸N嫌酩(ethylene carbonate EC)分子式C3H4O3 谴明无邑海
23、体(3灾为室福时为皓品酬轧 流点、;248t60mmHg? 243-244t/740mmHg5i*:伯。以滂度:1.3218J 折 牢:1.415850t)5 壕点:35-38t; 粘度:1.90 mPa.s(40t:)j介电常数曰&如。合成方法Bai&Sfcl碇歌乙蝙宙I性质诜酸N嫌酩(ethylene carbonate EC)分子式C3H4O3谴明无邑凌体(3灾为室福时为皓丽酬轧Jft.fe: 248t60mmHg? 243-244t/740mmHg5略伯0以济度:1.3218:折私 1.415850t5嬉加 35-38t;粘度:1.90 mPa.s (40t:)j介电常数曰&如。J合成
24、方法Bai&SrW 呐境己理陆Q黄e环氧化跟挪I辰应制苗硕成匕佛邮方姒、脾皆、的厘也M比字平街万面肯.低施、商压珂杀1用冷H反应的 进厅,同寸菠合适的修化剂是反应靠否顺利进行的关健。三顼的惊系主朝均相催由体系和荆雎化悻新翎I WZJ0& (EC?是f 雌就点的有机溶剂,可涪解多种聚宫物;另可作为有机中间能可替代坏氯己烷用于二氧基化 应,并是酉映碰法生产菠酸二甲醐的主蜜原料;还可用作合成唬南:1列诉水玻璃系桨机坏缝理肃等;此也还应用于 锂电池苞翩中 能准-慌筮还口用作生产洞涓油栖精脂的活性中K J W聚职腊.聚氯醐的良好涪削,可用作纺纵上剜畛骐也可宜接作为脱傍醵性气体的溶潮好脚土的添加剂J在医药
25、 上1.1/倒药的组;门厚-.,还可F腓塑料发泡剖及含睇间消油的棕定剂J在电池1业上,可作为锂电池赣沌R:J. J :.-;*.I应用领域丰一叫胛,;容,制班及有机合成等行出I质量指标(届里林符合0139001: 2000标.)勘电卿啊螂锂电池电衅iS骰采用有机溶剂,在扭瀛件下易燃,因此在电解酒中如椭域砌制是提高电眠全惜晨场芥磁的方法之一,目苗用于锂菖子电池阻燃B1!啊嗟 主萌:泠孑:号切-i审舞土、-;JI卤倒蹈:1膳生象垸基8瞄类在言物皿帕TEF)是最舸究用于锂高子电池踊燃剂,怛其粘曲耿、电化学以定性互,在槌有桥确妁蝴岛寸争愤辟港的酹导 电性粕电池献环4道睽成员面怒*利用Fjt素机幡基上的
26、H得到氟代慌基棒邮CiUTFP. BMP. IW),四以提蒿化言栖的还原徂定位SUM蟋果。此 汁,瞄甲酚壬 :C0”|q项时镭(EWOF两方香里曜瞥也具有良抒殉燃致果,除了碾(V)化言IW卜W V-*.i4H. * f-rUtT- -* :上55/g M. - . .JTT: .-:? H Al f b , t- n $ . - - M * i 定T ,由言 .袖性的【况二百:私喧引;.然I: .- -:-:-J:展W:)、.- -_.-.:H:琴、, J LT /.-.-.吁1 京 t r/.T- . .; 1 L7F: _Y 项,m性-.- : L Lam舫面出监馈面部S因此,在槌持电池各
27、方面电化学性能的同寸开岌棉有鼓启健性16的陶喑提锂的电袍电蜂椭熙珈利去腿卧肪尽.明;.注L 1,,;3 E -:.,.,:*;:. -TFF 寻心.:;勺:订.:.八:下. :.1卜,小:.;. . .L: MF.I 5 B:_毛匕三户泊_日,.=.三誓.,.三、:;F 卡, |TU_2 -i:z,空.;1土,四 J 土: KE : rt 0F1;二尊:y、I- L I厂: L;=.十-i. ., .-.Ef =, I .在其瓠应用之前还需咿、大量的研?U E标笠:杂*性质:1935年由卡尔,费歇尔提出,主要用于测定无机物和有机物中的 徵量水分。又称测水滴定法(aquametry).按摩尔比碘
28、:二氧化硫:毗喧 =1:3:10和无水甲醇配制成的试剂称卡尔费歇尔试剂(Karl Fischer reagent)口原理是碘(12)在氧化二氧化硫(S02)时需要定量的田0,侦十50?十2%0二电5。4十2HL试剂中的毗喧能中和反应生成的酸,使反应向右进行。总反应式为 C5H5N - 1厂即仍 S03-C5HdX+H30=2C5H5N - HI+5H5N - SO陟 试剂中加入 无水甲醇以防止产物喝1沼-$内与亦。发生副反应,CeHeX SO3-CH3OH- c5v - hso4ch3.确定终点的方法有(目视法和电化学方)法,目视法是 当滴定至溶液由浅黄变为红棕色时即为婆点C电化学方法较目视法
29、灵TOF-SIMS ( &行时间二次离了质谱 仪)SptJtarlinw 网TOF-SIMS (飞行时间二次离子质谱仪):通过用一 次离子激发样品表面,打出极其微量的二次离子, 根据二次离子因不同的质量而飞行到探测器的时间不同来测定离子质量的极高分辨率的测量技术匚收集经过质谱分离的二次离子,可以得知样品表面 而本体的元素组成和分布匚花叵畋KUH!,Eriitl gru 湿 ti w 的 ilia N m 陌玄hiitim s jk分孑HWMimntj2B7QB1基本信日4存i5话7茶统编号回目录,产品伸E主践用途5噂与.彳物性城JSW金信忠碳酸二甲酯,琴碳酿二甲二Wimeniy心g理,岫、三一
30、,兀主.环保性制C串用-厂遂的优工原牝巳三一王也卅广亏.其耳河 间由,卅子结构中含有中基、I星.|匚1伺昌HFS . M.夸中F JZkt能,在生产中具有使用安全.方便.污容易 特点,由于濒 I渣-甘牛i:l .是一舛夏有虞展前呈的幽鱼化工产品.骚酸二甲薛峪点2-4.黄皿Dl-nethvl ca rba n ale曜 l.i9D礁酸甲酯DNCr珑酸已燃木漏tl遮评、循学C3H6O3 ; CCH3C 2C0 =: CH30COOCH3密原1.069 fl.tni甘子里9D D7外观指踮,昭肓胡 点拄卞皿理录号61&-3&-6N教1 ;EINEC瞳虽号21D-47B-1f? mFTI k 目、次安
31、全性损巡目录1其志:忙曰口”匚与真地温箍前性HTA底氐:巨U曰也能楚OMClSftSffctEi旧更倒国应2中问体汽,gj:在c 土-十8经济分析10小结a-i-&J-.MTrSI美褪国皆碱祜4二H酎.:产祓醮二甲酎CDmeihylCabonafe)简称脚G常温时是T帙色透明、略有顽、微甜的港的馋点笆5膈里).1 0 岳康1.DBS g切3.难溶于:虬怛可以与醇虢酮等几乎所有的有机潜剂混机DMC常压下和用餐共尚均弟狠度即.眈, r.lCE生很此在.航翳茹瑚I的无毒产品,r 丽舍观弋晴洁工艺嗖求TI汗保型化工原札 E比QMC跪. J.槎至I 了国内夕化I界的二主礼,一孔云、音跄“J旧和丸S朝向其
32、夕蚣重点项目DMCM: |-rh| .GH3O-CO-QCH3) 性制i择,因此具有非前广泛的用途主要用作骤基化和甲基化试剂.汽油漆 加剂合赫碳序(PC)的原忡争DMC魄大魂蛭产就足4K曜做E光气合成3艺而罅起;的I)MC | ;.蜿K r皆衡7T + 泠 但是由于光气的高存性和腐;虫项. !顷栈寸F放徊保向题而使简t m七二既归治一 -: 普朝午的合磨路绣有三种,以氟化铜或一氧圈勃催、 .的氧 f、枯.r孺留与甲密邳:上7触.异甲百游反T -= .TDT,1十二1方丁号;=二仁.壬一二十,.:十二齐土区艺部JPE.件巨三BASF、E., 1=niEhEmf口二十 的g W99年DMC总的生产
33、能力反为30眄,近两年我国在DMC的生产1:职得长足进展,至20此年拥国叫的年生产能力超 i.-10 KtScMCZD11!踮展仲m忙的市场惊格相对合理酒定,2002隹国产股.5%DMC产吕忻格在日400-9 BOO元屹间*以氟帽眇 催.岬,宁基|tJS匚艺、生产卧为仙顺DMC:产f -例进:技术缪明析DMC的r昌价搭为425 1美元10% 回报率后胴果的产品附为锣礁元皿硝酸甲酷I乙二酵If化翎苧酸二乙醋1氢土M I卧I gd JCASl ic.l UiqmalCACld EH实验室常用实验药品及使用注意事项:本人主要做电化学方面的锂离子电池电解质一、要用到的电解质包括溶质和溶剂:溶质有:六氟
34、磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂溶剂有:DOL、DMC、EC、.等另外装电池的时候还会用到:粘结剂PVDF、NMP(N-甲基毗咯烷酮)、无水乙醇 等1. N-甲基毗咯烷酮英文名称:N-Methyl pyrrolidone中文别名:NMP;分子式: C5H9NO物理性质:无色透明油状液体,微有胺的气味。熔点-24.4C。沸点203C;化学性质:能与水、醇、醚、酯、酮、卤代烃、芳烃互溶。挥发度低,热稳 定性、化学稳定性均佳。N-甲基毗咯烷酮在锂电、医药、农药、颜料、清洗剂、 绝缘材料等行业中广泛应用。注意事项:有毒,对皮肤有轻度刺激作用,但未见吸收作用。由于蒸气压低, 一次吸入的危险性很小。但慢性作用
35、可致中枢神经系统机能障碍,引起呼吸器官、 肾脏、血管系统的病变。所以每次用的时候要开窗户,在通风的地方做,另外还 要戴口罩。2. 双三氟甲烷磺酰亚胺锂双三氟甲烷磺酰亚胺锂,英文名称为bistrifluoromethanesulfonimide lithium salt,分子式为 C2F6LiNO4S2物理性质:白色粉末、密度(g/mL25 C): 1.334、熔点:234-238C注意事项:需在干燥、阴凉、密闭处、惰性气体的环境中,用于锂电池电解 液。3. 二甲醚二甲醍又称甲醍,简称DME,在常压下是一种无色气体或压缩液体,具有轻 微醍香味。相对密度(20C) 0.666,熔点-141.5C,
36、沸点-24.9C,室温下蒸气压 约为0.5MPA,与石油液化气(LPG)相似。物理性质:溶于水及醇、乙醍、丙酮、氯仿等多种有机溶剂。易燃,在燃 烧时火焰略带光亮,燃烧热(气态)为1455kJ/mol。常温下DME具有惰性,不 易自动氧化,无腐蚀、无致癌性,但在辐射或加热条件下可分解成甲烷、乙烷、 甲醛等。注意事项:辐射或加热条件下可分解,保存的时候要注意,尽量不要吸入。4. 六氟磷酸锂六氟磷酸锂,英文名:Lithium Hexafluorophosphate,相对分子质量:151.91 物理性质:白色结晶或粉末,相对密度1.50。潮解性强;易溶于水、还溶于低 浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有
37、机溶剂。化学性质:暴露空气中或加热时分解。暴露空气中或加热时六氟磷酸锂在空气中由于水蒸气的作用而迅速分解,放出PF5而产生白色烟雾。注意事项:避免接触氧化物。易溶于水,不慎与眼睛接触后,请立即用大 量清水冲洗并征求医生意见。穿戴适当的防护服、手套和护目镜或面具。5. 碳酸二甲酯(DMC)碳酸二甲酯(Dimethyl Cabonate)简称DMC,常温时是一种无色透明、略有 气味、微甜的液体,熔点4 C,沸点90.1 C,密度1.069 g/cm3,难溶于水,但 可以与醇、醚、酮等几乎所有的有机溶剂混溶。DMC在常压下和甲醇共沸,共 沸温度63.8Co DMC毒性很低。物理性质:DMC具有优良的
38、溶解性能,其熔、沸点范围窄,表面张力大,粘度低,介质界电常数小,同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度,因此可 以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。DMC不仅毒性小,还具有闪点高、 蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点,因此是集清洁性和安全性于一身的绿色溶 剂。注意事项:自身高度易燃,所以要远离火源,保持容器在通风良好的地方。6. 乙二醇二甲酵(DME)DME:乙二醇二甲醚;二甲基溶纤剂1,2-二甲氧基乙烷;1,2-二甲氧基代乙烷;1,2- 二甲基乙烷;物理性质:蒸汽压6.40kPa/20C闪点:1C/开杯。熔点-69C沸点:83C溶解性溶于水、烃类。密度相对密度(水=1)0.87;相对密度(空
39、气=1)3.11比较稳定。 是一种带有醚味的水白色中性液体,性质稳定,不易发生反应,能溶解各种树脂 和纤维素,并能与水和许多醇,酮,酯等有机溶剂以任意比例混溶,其溶解能力 可以通过水或某些溶剂作适当稀释来调节。化学性质:DME是一种性能优良的非质子极性溶剂,除了用作气体吸收剂,萃取剂和脱漆剂外,还可以用于以下化学领域。用于电化学:由于DME的特殊 结构,可替代水作非水溶液电解质溶剂,用于电化学设备,充电电池及有机化合 物电解反应等。注意事项:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能 切断泄漏源,防止进入下水道、
40、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用活性炭或其 它惰性材料吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏: 构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用 收集器内,回收或运至废物处理场所处置。7. 二氧戊环(DOL)二氧戊环,乙二醇缩甲醛,是一种化学试剂,分子式C3H6O2, CH2OCH2OCH2 外观是与性状水的白色液体。物理性质:分子量74.08蒸汽压9.33kPa/20C闪点:2C/开杯熔点-95C沸点:74C溶解性溶于水。密度相对密度(水=1)1.06;相对密度(空气=1)2.6稳定 性稳定。化学性质:与氧化剂能发生强烈反应。接触空气或在光照条件下可
41、生成具 有潜在爆炸危险性的过氧化物。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地 方,遇明火会引着回燃。危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引 起燃烧爆炸。二、总结:化学药品多少对身体有毒害,在使用过程中还是要严格遵守药品使用规则,防患于未然。1.电解液普遍存在的特性是:易燃,遇明火、高热易引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。接触空气或在光照条件下可生成具有潜在爆炸危险性 的过氧化物。很容易引起灼伤。吸入或者不小心口服之后有可能会引起恶心、呕 吐、虚弱、昏迷,甚至是死亡。2.遇到突发情况的处理方法:皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触:提起
42、眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。 如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:饮足量温水,催吐,就医。灭火方法:尽可能将容器从火场移至空旷处。喷水保持火场容器冷却,直至 灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音,必须马上 撤离。灭火剂:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。3.要做到防护措施:呼吸系统防护:高浓度蒸气接触可佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。每次陪电 解液必须戴着!这个实验室已经配备了,就是需要自己操心,每次做实验都戴 上,且佩戴正确。眼睛防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可戴化学安全防护眼镜。身体防护:穿着白大褂,可以保护衣服也可以避免和身体直接接触。手防护:戴乳胶手套。其它:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁 卫生。