В настоящее время литий-ионные батареи играют все более важную роль в жизни людей, однако в технологии литий-ионных батарей все еще существуют некоторые проблемы. Основная причина заключается в том, что в качестве электролита в литий-ионных батареях используется гексафторфосфат лития, который очень чувствителен к влаге и обладает высокими температурными характеристиками. Нестабильность и продукты разложения вызывают коррозию электродных материалов, что приводит к низкой безопасности литий-ионных батарей. В то же время, LiPF6 также имеет проблемы, такие как плохая растворимость и низкая проводимость в условиях низких температур, что не позволяет использовать его в качестве источника питания для литий-ионных батарей. Поэтому разработка новых литиевых солей-электролитов с превосходными характеристиками крайне важна.
К настоящему времени исследовательские учреждения разработали множество новых литиевых солей для электролитов, наиболее представительными из которых являются тетрафторборат лития и бис-оксалат бората лития. Среди них бис-оксалат бората лития не склонен к разложению при высоких температурах, нечувствителен к влаге, имеет простой процесс синтеза, не загрязняет окружающую среду, обладает электрохимической стабильностью, широким диапазоном рабочих температур и способностью формировать качественную SEI-пленку на поверхности отрицательного электрода. Однако низкая растворимость электролита в линейных карбонатных растворителях приводит к его низкой проводимости, особенно в отношении низкотемпературных характеристик. После исследований было установлено, что тетрафторборат лития обладает высокой растворимостью в карбонатных растворителях благодаря малому размеру молекул, что может эффективно улучшить низкотемпературные характеристики литиевых батарей, но он не способен формировать SEI-пленку на поверхности отрицательного электрода. В качестве электролита используется литиевая соль дифтороксалат бората лития. Благодаря своим структурным характеристикам, дифтороксалат бората лития сочетает в себе преимущества тетрафторбората лития и бисоксалат бората лития как по структуре, так и по характеристикам, и не только в качестве линейного карбонатного растворителя. Одновременно он может снижать вязкость электролита и повышать проводимость, тем самым дополнительно улучшая низкотемпературные характеристики и скорость разряда литий-ионных батарей. Дифтороксалат бората лития также может образовывать на поверхности отрицательного электрода слой со структурными свойствами, подобно бисоксалат бората лития. Хорошая пленка SEI имеет больший размер.
Винилсульфат, еще одна добавка, не являющаяся солей лития, также образует пленку SEI, которая может предотвратить снижение начальной емкости батареи, увеличить начальную разрядную емкость, уменьшить расширение батареи после воздействия высоких температур и улучшить характеристики заряда-разряда батареи, то есть количество циклов. Таким образом, повышается износостойкость батареи и продлевается срок ее службы. Поэтому перспективы развития электролитных добавок привлекают все больше внимания, и рыночный спрос растет.
Согласно «Руководству по корректировке промышленной структуры (издание 2019 г.)», электролитные добавки в данном проекте соответствуют первой части категории поощрения, статье 5 (новые источники энергии), пункту 16 «Разработка и применение мобильных технологий в области новых источников энергии», статье 11 (Нефтехимическая промышленность), пункту 12 «Модифицированные клеи на водной основе и новые термоплавкие клеи, экологически чистые водопоглощающие вещества, средства для очистки воды, твердые ртутные молекулярные сита, безртутные и другие новые эффективные и экологически чистые катализаторы и добавки, наноматериалы, разработка и производство функциональных мембранных материалов, сверхчистые и высокочистые реагенты, фоторезисты, электронные газы, высокоэффективные жидкокристаллические материалы и другие новые тонкие химические вещества». На основании обзора и анализа национальных и местных документов промышленной политики, таких как «Уведомление о руководящих принципах включения в «Негативный список» развития экономического пояса (для пробного внедрения)» (Документ № 89 Управления Чанцзян), установлено, что данный проект не является ограниченным или запрещенным видом развития. проект.
Энергия, потребляемая проектом при достижении производственной мощности, включает электроэнергию, пар и воду. В настоящее время в проекте используются передовые производственные технологии и оборудование, а также применяются различные энергосберегающие меры. После ввода в эксплуатацию все показатели энергопотребления достигли передового уровня в аналогичной отрасли Китая и соответствуют национальным и отраслевым стандартам энергосбережения, стандартам мониторинга энергосбережения и оборудованию. Если в процессе строительства и производства проект будет внедрять различные показатели энергоэффективности, показатели энергопотребления продукции и энергосберегающие меры, предложенные в данном отчете, он будет экономически целесообразен с точки зрения рационального использования энергии. На основании этого установлено, что проект не предполагает использования ресурсов в процессе эксплуатации.
Проектные масштабы производства следующие: дифтороксалат бората лития 200 т/год, из которых 200 т/год тетрафторбората лития используется в качестве сырья для производства продуктов на основе дифтороксалата бората лития без последующей обработки, но может также производиться в качестве готового продукта отдельно в соответствии с рыночным спросом. Винилсульфат составляет 1000 т/год. См. Таблицу 1.1-1

Таблица 1.1-1. Список предлагаемых решений.