正丁基锂与单聚乙二醇如何反应?
回答如下:
正丁基锂与单聚乙二醇主链不会反应。
原因:
1)正丁基锂的反应活性不足以破坏聚乙二醇的醚键。
2)-O-CH2-的H的酸性不足以被丁基锂夺取。
3)唯一可以反应的点是聚合物末端的羟基,生成对应的锂盐。
氯化锂在标准状况下溶解度67g/100ml水。氯化锂是白色的晶体,易溶于水,也易溶于乙醇、丙酮、吡啶等有机溶剂,但难溶于乙醚,故在制备烃基锂时如果使用氯卤代烃在乙醚中氯化锂可以析出,可以得到游离的烃基锂试剂。其水溶液呈中性或微碱性,电解无水氯化锂可生成金属锂和氯气。
这么多年我一直信奉一句话:真正的投资者赚的永远是业绩发展的钱,而不是市场波动的钱。
近几年,新能源迅猛发展,尤其是以新能源 汽车 为代表的新兴制造业,而在其中,刀片电池的比亚迪,锂电池的宁德时代,电解液的石大胜华都得到迅猛发展,其中 宁德时代更是达到上万亿市值,目前为A股第一个上万亿的制造业公司。
由于新能源 汽车 的飞速发展,带动了相关产业链的转型升级,其中各大新能源 汽车 供应链龙头纷纷表示扩产, 调查研究发现,未来三到五年,甚至更长时间,新能源 汽车 都是这个时代重中之重的产业。 而锂电池是新能源 汽车 中很重要的一个材料,这一次就聊聊锂电池电解液中的主要溶剂。
电解液是锂离子电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,号称锂离子电池的“血液”,是电池中离子传输的载体,一般由锂盐和有机溶剂组成,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
电解液溶剂主要含 碳酸乙烯酯(EC) 、碳酸丙烯酯(PC)、 碳酸二甲酯(DMC) 、碳酸甲乙酯(EMC)以及碳酸二乙酯(DEC)等溶剂。目前,为获得具有高离子导电性的溶液,一般都采用PC+DEC、EC+DMC等混合溶剂,但有关资料显示PC用于二次电池,与锂离子电池的石墨负极相容性很差,充放电过程中,PC在石墨负极表面发生分解,同时引起石墨层的剥落,造成锂电池的循环性能下降。
电池电解液有机溶剂在使用前必须严格控制质量,如要求纯度在99.9%以上,水分含量必须达到10*l0-6以下。溶剂的纯度与稳定电压之间有密切联系纯度达标的有机溶剂的氧化电位在5V左右,有机溶剂的氧化电位对于研究防止电池过充、安全性有很大意义。严格控制有机溶剂的水分,对于配制合格锂电池电解液有着决定性影响。
这篇文章其实很久之前就写了,但只写了个大概,加上锂电最近调整,所以一直没发布,今天 电解液龙头石大胜华 涨停,其余个股也有所上涨,在未来,电解液中的混合溶剂还会上涨,什么时候会停?大概就是新能源车超过燃油车的时候吧!
我这次就想写写电解液里面的混合溶剂生产公司,这些公司或在短时间表现不佳,但长期来看,将是我们值得投资、值得期待的公司!
山东石大胜华化工集团股份有限公司
山东石大胜华化工集团股份有限公司(股票代码: 603026 )成立于2002年12月31日,是教育部直属全国重点大学,国家“211工程” 和“985工程优势学科创新平台”高校,国家“双一流”世界一流学科建设高校、高水平行业特色大学优质资源共享联盟成员高校——中国石油大学(华东)的校办企业。
经营范围为环氧丙烷、二氯丙烷、丙烯、液化石油气、粗苯、甲基叔丁基醚、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、溶剂油、碳酸甲乙酯、二甲苯、混合苯、重油、燃料油、粗丙醇、液态烃、混合芳烃、乙烯料、丙二醇的生产、销售;石油化工新技术、新材料、新产品(不含国家限制产品)的研制、开发及技术服务等。
(1)公司多年来深耕锂电池电解液市场,已成为全国规模较大、国际上有一定知名度的锂电池电解液溶剂供应商,是 国内唯一能够同时提供锂电池电解液五大溶剂及锂盐添加剂的公司,溶剂市场份额占全球市场份额 40% ,拥有一定的市场知名度和庞大的战略合作客户群,通过电池企业为特斯拉、比亚迪、BMW、Benz 等全球知名新能源车企提供最基础的能源材料。
(2)据相关资料显示,控股子公司胜华新能源公司年产5000吨六氟磷酸锂项目于2016年初开工建设,其中“一期年产2000吨六氟磷酸锂项目”已完成设备安装、调试,具备试生产条件,在2020年相关公告称六氟磷酸锂产能为2000吨/年。
(3)公司拟新建的10万吨/碳酸二甲酯扩建项目达产后,公司将形成15万吨/年碳酸二甲酯生产能力,将会每年消耗10万多吨的二氧化碳。在满足自身对碳排放需求后,还能将多余的碳排放指标进行交易获取收益,进而增强公司的整体竞争力。
(4)孙公司东营石大胜华创世新材料 科技 有限公司拟投资1.75亿元人民币建设年产4000吨碳硅负极材料项目,整体项目分3期建设,其中一期600吨/年硅碳负极材料生产装置及 4000 吨/年硅碳负极材料对应的储运设施,建设期自2020年至 2021 年;二期建设1400 吨/年硅碳负极材料生产装置,建设期:根据市场情况择机建设,建设期12个月;三期建设 2000 吨/年硅碳负极材料生产装置,根据市场情 况择机建设,建设期12个月;储运设施包含仓库及装卸车。
(5)石大控股为石大胜华控股股东及实际控制人,持股比例为28.21%,是中国石油大学(华东)的全资校办企业。
深圳新宙邦 科技 股份有限公司
深圳新宙邦 科技 股份有限公司(股票代码: 300037 )成立于2002年,源于1996年创立的深圳市宙邦化工有限公司,2008年整体变更为深圳新宙邦 科技 股份有限公司。
公司主要从事新型电子化学品的研发、生产和销售;主要产品有电容器化学品和锂电池化学品两大系列,具体包括铝电解电容器化学品、固态高分子电容器化学品、超级电容器电解液及锂离子电池电解液四类产品。
(1)2014年12月,新宙邦以6.84亿元收购了三明市海斯福100%股权。海斯福拟建设年产 622吨含氟精细化学品、1万吨锂离子电池电解液生产线 ,该项目总投资为5亿。
(2)2018年5月21日,新宙邦拟投资建设年产 2万吨锂离子电池电解液 及年产5万吨半导体化学品项目,实施主体为荆门新宙邦新材料有限公司,其中,亿纬锂能占荆门新宙邦20%股份。
(3)2018年3月,公司拟投资4.8亿元以全资子公司惠州市宙邦化工有限公司为项目实施主体,投资4.8亿元建设年产 5万吨绿色溶剂联产2万吨乙二醇项目 。2020年8月回复称 预计今年三季度进入试生产状态,争取六个月内拿到正式生产许可证。
(4)2021年4月,公司拟以控股孙公司江苏瀚康下设的合资公司江苏瀚康电子材料有限公司为实施主体,在江苏省淮安市淮安工业园区预计投资12亿元建设年产 59,000吨锂电添加剂 项目。同时,公司拟以全资子公司天津新宙邦新材料有限公司为项目实施主体,在天津南港工业园区投资建设天津新宙邦 半导体化学品及锂电池材料项目,项目预计总投资约6.5亿元。
(5)2021年8月公告称,公司以全资孙公司荷兰新宙邦为实施主体,在荷兰穆尔戴克投资建设荷兰新宙邦锂离子电池电解液及材料项目。项目总投资预算约15亿元人民币,项目分期建设,其中一期设计和建设期预计约3.5年,预计2024年下半年逐步投产,项目一期全部达产后,在荷兰的锂离子电池电解液产能将达到5万吨,碳酸酯溶剂达到10万吨。项目全部建成达产后,能够 实现年产10万吨锂离子电池电解液、20万吨碳酸酯溶剂、8万吨乙二醇。
山东华鲁恒升化工股份有限公司
山东华鲁恒升化工股份有限公司(股票代码: 600426 )成立于2000年4月,是国内重要的基础化工原料制造商和 全球最大的DMF供应商。
公司是多业联产的新型化工企业,其主要业务包括化工产品及化学肥料(有机胺、己二酸及中间品、醋酸及衍生品、多元醇等)的生产销售,发电及供热业务。
(1)公司是我国煤头尿素企业的龙头之一,煤化工产业是以原料煤气化生产有效气体为源头,通过有效气体制备甲醇、合成氨和一氧化碳等中间产品,分别生产出尿素、DMF等化工产品,目前已经具备70万吨合成氨(基本自用)、105万吨尿素,32万吨甲醇,4万吨三甲胺产能。
(2)2021年1月,公司公告披露,公司董事会审议通过了《关于华鲁恒升(荆州)有限公司园区气体动力平台项目的议案》、《关于华鲁恒升(荆州)有限公司合成气综合利用项目的议案》,2个项目预计总投资115.28亿元。
(3)煤化工企业近年来寻求新方法: 以尿素和甲醇为原料,先使尿素与1,2-丙二醇反应制备碳酸丙烯酯(PC)和液氨,再用碳酸丙烯酯与甲醇反应制备碳酸二甲酯(DMC)产品,副产的1,2-丙二醇循环用于碳酸丙烯酯的合成。 而华鲁恒升在相关问题回复中称公司30万吨碳酯改造项目预计将于Q3投产,预计公司DMC成本与乙二醇相当,将成为成本优势显著的DMC供应商。
关于电解液中的溶剂就聊到这里,大家也可以根据煤化工企业采用新方法制取电池级DMC的情况寻找新公司,如甲醇、尿素等产量大的企业。
锂离子电池点位高,比如钴酸锂电池满电态时电位差高达4V以上,乙醇在这样的高电位下很容易被氧化。
锂电池主要使用的电解质有高氯酸锂、六氟磷酸锂等。但用高氯酸锂制成的电池低温效果不好,有爆炸的危险,日本和美国已禁止使用。而用含氟锂盐制成的电池性能好,无爆炸危险,适用性强,特别是用六氟磷酸锂制成的电池,除上述优点外,将来废弃电池的处理工作相对简单,对生态环境友好,因此该类电解质的市场前景十分广泛。
手机锂电池负极有石墨材料,来容纳充电还原后锂原子,充放电的过程是可逆的。纽扣电池的过程则不行,充电产生的锂原子会出现聚集,形成锂枝晶,造成短路爆炸。
文献报导的制造方法虽然不少,但都存在一些缺点或不足之处。如采用较多的矽溶胶法,原料成本太高矽胶法,虽可使用便宜原料,但要求高温高压设备矽粉法原料也不便宜,而且成品外观和反应收率都有问题离子交换法可以用各种可溶性锂盐,但树脂床在我国投资费用较高,而且处理树脂後的废酸、废水量大,从生产成本和环境保护考虑似乎也不宜选用。在较多的方法中,目前认为较好的方法是活性矽酸--氢氧化锂法。以下介绍该法。
活性矽酸--氢氧化锂法是利用将水玻璃溶液按阳离子交换法制得的具有一定浓度的活性矽酸溶液与氢氧化锂粉末或水溶液反应而制成。可以得到具有透明性、长期贮存稳定性以及粘结力优良的矽酸锂水溶液。
(1)原料的预制备及其要求
活性矽酸水溶液,就是使矽酸钠或矽酸钾水溶液通过阳离子交换树脂床层经离子交换後而生成。该水溶液中的二氧化矽的粒径在5毫微米以下,二氧化矽含量1~7重量份,SiO2/M2O(M表示钾或钠)摩尔比300~2000。根据需要,如果再同阴离子交换剂接触,则可以提供制备矽酸锂水溶液的更好的原料。
这种活性矽酸水溶液,常温放置,二氧化矽的粒径要逐渐增大,使溶液增粘,以至胶化。因此,制备矽酸锂水溶液时,必须在活性矽酸生成後尚未增粘和胶化之前,最好二氧化矽粒径还在1~2毫微米之间时,立即同氢氧化锂反应。如果二氧化矽粒径达到5毫微米以上,同氢氧化锂反应就要引起胶化,不仅需要长时间的解胶,而且不能制成透明的矽酸锂水溶液。还须指出,SiO2的浓度如果不足1%(重量),同氢氧化锂反应,显然得到的矽酸锂水溶液中的SiO2的浓度不够,浓缩时将须除去大量的水如果超过7%,制得的活性二氧化矽水溶液即使立即同氢氧化锂反应,在反应前的瞬间,也会显著增粘或胶化,从而不能在短时间内制造出透明的矽酸锂水溶液。因此,二氧化矽的浓度最好在2~5%(重量)之间。
氢氧化锂使用粉末状、粒状、块状或水溶液均可,但最好是粉末状或水溶液状氢氧化锂。也可以使用以乙醇、乙二醇、丙酮、胺、季胺的氢氧化物等置换部分水溶液而得到的氢氧化锂溶液。(2)制备及其操作条件将上述制得的活性矽酸水溶液和氢氧化锂粉末(或水溶液)按一定的配比,在0~80 ℃(接近常温即可)且搅拌下混合反应10分钟~2小时,即可得到透明而稳定的矽酸锂水溶液。其中原料配比是:活性矽酸水溶液和氢氧化锂粉末(或水溶液)最好是按SiO2:Li2O的摩尔比为2.5~10之间。摩尔比低於2.2,反应时易生成化学组成为Li2O·2SiO2或2Li2O·SiO2的白色沉淀,不能保持水溶液稳定地进行反应摩尔比大於10,反应得到的矽酸锂水溶液在高温下的长期稳定性低,实际使用效果不好。两种原料的混合方法,采用在搅拌下於活性矽酸水溶液中添加氢氧化锂或於氢氧化锂中添加活性矽酸水溶液,或将两者同时加入的方法均可然後,将制得的稀矽酸锂水溶液,在常压或减压下於25~90 ℃蒸发浓缩,即可得到SiO2含量35%(重量)以下(通常10~25%)具有实用浓度的矽酸锂水溶液。这样的产品,分散於其中的二氧化矽粒子微细,不仅具有真溶液的性质,而且长期贮存稳定性好。
电解液在锂离子电池中的用途就好比血液关于人体的重要性,是锂离子电池中锂离子得以在正负极之间往返运动的媒介,没有它,就不会有电子的流动,也就不会有这种电池的存在,因此它的重要性不言而喻。
1.固体电解液
固体电解液,又称超离子导体或快离子导体。是指离子电导率接近(或在某些情况下超过)熔翻和电解液溶液的一类固体离子导电材料。是一类介于固体和液体之间的奇特固体材料,是物质的一个异常状态,其中有一些原子(离子),有接近于液体的迁移率,而其它原子则保持其空间结构(排列)。
2.液态电解质
目前商用锂离子电池所用的电解液大部分采用LiPF6的EC2DMC,它具有较高的离子导电率与较好的电化学稳定性。因为液态电解质的特性,在实际使用中要添加多种辅助剂来改善电解质的特性。
锂离子电池电解液常用溶剂
有机溶剂是锂离子电池电解液的主体部分,与电解液的性能密切相关,一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用。锂离子电池对溶剂的要求有安全性、氧化稳定性、与负极的相容性、导电性等,总体要求溶剂具有较高的介电常数、较低的粘度等特点。
锂离子电池电解液中常用的溶剂有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等,一般不使用碳酸丙烯酯(PC)、乙二醇二甲醚(DME)等重要用于锂一次电池的溶剂。PC用于二次电池,与锂离子电池的石墨负极相容性很差,充放电过程中,PC在石墨负极表面发生分解,同时引起石墨层的剥落,造成锂离子电池的循环性能下降。
锂离子电池电解液有机溶剂在使用前必须严格控制质量,如要求纯度在99.9%以上,水分含量必须达到10*l0-6以下。溶剂的纯度与稳定电压之间有密切联系纯度达标的有机溶剂的氧化电位在5V左右,有机溶剂的氧化电位关于研究防止电池过充、安全性有很大意义。严格控制有机溶剂的水分,关于配制合格锂离子电池电解液有着决定性影响。
复方聚乙二醇电解质。
软包装锂电池是聚合物电池的另一个名称。与圆柱和方形锂电池相比,具有体积小,重量轻,比能量高,安全性高和设计灵活等优点,之间的区别主要是用于方形电池和圆柱形电池的不锈钢壳或铝壳。软包装电池采用叠加式制造方法,因此在体积密度和重量相同的情况下,其体积和重量均要小一些。