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現在、リチウムイオン電池は人々の生活においてますます重要な役割を果たしていますが、リチウム電池技術には依然としていくつかの課題が残っています。主な原因は、リチウム電池に使用されている電解質である六フッ化リン酸リチウムが、湿気に非常に敏感で、高温特性を持っていることです。不安定性や分解生成物は電極材料を腐食させ、リチウム電池の安全性能を低下させます。同時に、LiPF6は溶解性が低く、低温環境での導電性が低いなどの問題があり、パワーリチウム電池の用途を満たすことができません。そのため、優れた性能を持つ新しい電解質リチウム塩の開発が非常に重要です。
これまで、研究機関はさまざまな新しい電解質リチウム塩を開発してきましたが、より代表的なものはテトラフルオロホウ酸リチウムとビスオキサレートホウ酸リチウムです。その中で、ビスオキサレートホウ酸リチウムは、高温で分解しにくく、湿気に鈍感で、合成プロセスが簡単で、汚染がなく、電気化学的に安定しており、ウィンドウが広く、負極表面に良好なSEIフィルムを形成できるなどの利点がありますが、電解質の直鎖炭酸塩溶媒への溶解度が低いため、導電性が低く、特に低温性能が低下します。研究の結果、テトラフルオロホウ酸リチウムは分子サイズが小さいため、炭酸塩溶媒への溶解度が大きく、リチウム電池の低温性能を効果的に向上させることができますが、負極表面にSEIフィルムを形成できないことがわかりました。電解質リチウム塩であるジフルオロシュウ酸ホウ酸リチウムは、その構造特性から、直鎖炭酸塩溶媒中での性能だけでなく、テトラフルオロホウ酸リチウムとビスオキサレートホウ酸リチウムの構造と性能の利点を兼ね備えています。同時に、電解質の粘度を低下させ、導電性を高めることで、リチウムイオン電池の低温性能とレート性能をさらに向上させます。ジフルオロシュウ酸ホウ酸リチウムは、ビスオキサレートホウ酸リチウムと同様に、負極表面に構造特性を持つ層を形成します。良好なSEI膜はより大きくなります。
リチウム塩以外の添加剤である硫酸ビニルもSEI皮膜形成添加剤であり、電池の初期容量の低下を抑制し、初期放電容量を増加させ、高温放置後の電池の膨張を抑制し、電池の充放電性能、すなわちサイクル回数を向上させることができます。これにより、電池の高耐久性能が向上し、電池の寿命が長くなります。そのため、電解液添加剤の開発展望はますます注目を集めており、市場の需要も高まっています。
「産業構造調整指導目録(2019年版)」によると、本プロジェクトの電解質添加剤は、奨励類第1部第5条(新エネルギー)第16項「モバイル新エネルギー技術の開発と応用」、第11条(石油化学工業)第12項「改質、水性接着剤および新型ホットメルト接着剤、環境に優しい吸水剤、水処理剤、分子ふるい固体水銀、水銀フリーなどの新型高効率・環境に優しい触媒および添加剤、ナノ材料、機能性膜材料、超クリーン・高純度試薬、フォトレジスト、電子ガス、高性能液晶材料などの新型ファインケミカルの開発と生産」に合致している。「経済ベルト開発ネガティブリストガイドライン(試行実施)に関する通知」(長江弁公室文書第89号)などの国および地方の産業政策文書の審査と分析によると、本プロジェクトは、制限または禁止されている開発プロジェクト。
プロジェクトが生産能力に達するまでに使用されるエネルギーには、電気、蒸気、水が含まれます。現在、プロジェクトは業界の先進的な生産技術と設備を採用し、さまざまな省エネ対策を講じています。運用開始後、すべてのエネルギー消費指標は中国の同業他社の先進レベルに達しており、国家および業界の省エネ設計規格、省エネモニタリング基準、設備に適合しています。経済運営基準:プロジェクトが建設および生産中に、本報告書で提案されたさまざまなエネルギー効率指標、製品エネルギー消費指標、および省エネ対策を実施する限り、プロジェクトは合理的なエネルギー使用の観点から実現可能です。これに基づいて、プロジェクトはオンラインでのリソース利用を伴わないと判断されます。
本プロジェクトの計画規模は、ジフルオロシュウ酸ホウ酸リチウム200t/年です。このうちテトラフルオロホウ酸リチウム200t/年は、ジフルオロシュウ酸ホウ酸リチウム製品の原料として使用され、後加工は不要です。また、市場の需要に応じて完成品として別途生産することも可能です。硫酸ビニルは1000t/年です。表1.1-1参照。

表1.1-1 製品ソリューション一覧

NO

名前

利回り(トン/年)

包装仕様

述べる

1

リチウムフルオロミラムラミジン

200

25キロ50キロ200kg

そのうち、約140Tのリチウムテトラフルオロシルアミンは、リチウムホウ酸ホウ酸を製造するための中間体として使用されています。

2

リチウムフルオロフィチン酸ホウ酸

200

25キロ50キロ200キロ

3

硫酸塩

1000

25キロ50キロ200キロ

製品の品質基準は表1.1-2~1.1-4に示すとおりです。

表1..1-2 テトラフルオロホウ酸リチウムの品質指標

NO

アイテム

品質指数

1

外観

白い粉

2

品質スコア%

≥99.9

3

水、ppm

≤100

4

フッ素、ppm

≤100

5

塩素、ppm

≤10

6

硫酸塩、ppm

≤100

7

ナトリウム(Na、ppm

≤20

8

カリウム(K、ppm

≤10

9

鉄(Fe、ppm

≤1

10

カルシウム(Ca、ppm

≤10

11

銅(Cu、ppm

≤1

1.1-3 ホウ酸リチウムの品質指標 

NO

アイテム

品質指数

1

外観

白い粉

2

シュウ酸根(C2O4)含有量 w/%

≥3.5

3

ホウ素(b)含有量 w/%

≥88.5

4

水分、mg/kg

≤300

5

ナトリウム(Na/(mg/kg)

≤20

6

カリウム(K/(mg/kg)

≤10

7

カルシウム(Ca/(mg/kg)

≤15

8

マグネシウム(Mg/(mg/kg)

≤10

9

鉄(Fe/(mg/kg)

≤20

10

塩化( Cl /(mg/kg)

≤20

11

硫酸塩((SO4 ))/(mg/kg)

≤20

1.1-4 ビニルスルフィン品質指標

NO

アイテム

品質指数

1

外観

白い粉

2

純度%

99.5

4

水、mg/kg

≤70

5

遊離塩素mg/kg

≤10

6

遊離酸mg/kg

≤45

7

ナトリウム(Na/(mg/kg)

≤10

8

カリウム(K/(mg/kg)

≤10

9

カルシウム(Ca/(mg/kg)

≤10

10

ニッケル(Ni/(mg/kg)

≤10

11

鉄(Fe/(mg/kg)

≤10

12

銅(Cu/(mg/kg)

≤10


投稿日時: 2022年8月26日