“结晶技术”降低运营成本,提升锂电池溶剂纯度
有机碳酸酯,包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯等,在锂电池的电解质溶剂和添加剂中扮演着关键角色。苏尔寿化工采用精馏与结晶技术相结合,不仅能够保证高能效和高收率,还能满足电子级纯度的严苛要求。核心提纯工艺旨在大幅度降低能耗,通过结晶过程将运营成本降至原来的三分之一,同时确保设备的高可靠性和低维护需求。
超高纯碳酸乙烯酯和其他碳酸酯的优势
在锂电池领域,电解液的纯净度是决定电池性能、寿命和安全性的关键因素。碳酸乙烯酯作为形成固体电解质界面(SEI)的主要有机溶剂,对石墨负极与锂离子的稳定循环至关重要。高纯度的碳酸乙烯酯能显著提升石墨负极的循环效率,从而增强电池的整体性能。一般电池级碳酸乙烯酯的纯度>99.99%,含水量<50ppm,甚至会进一步降低到10ppm以下。业界共识是,电解液中溶剂的纯度越高,电池的性能和安全性就越有保障。
水对电池性能和电池安全的影响 水可以与锂盐,如与六氟磷酸锂 (LiPF6) 反应,形成不稳定和反应性化合物,可能导致电解液分解,释放有害气体并导致电池电极上形成沉积物。这些沉积物会阻碍锂离子运动,从而降低电池的容量和效率。众所周知,有机碳酸酯具有吸水性。这对于碳酸乙烯酯尤其如此,它不仅表现出与水的高亲和力,而且还与水反应并形成乙二醇和二氧化碳(水解)。在氢氧根离子(OH-)存在下,这种反应会进一步加剧。水还会降低电解液的离子电导性,使其在传输锂离子时效率降低。这会导致充电和放电速率变慢、循环寿命缩短并增加产生的热量。 最后,水还会引发副反应,使电池材料(包括阴极和阳极)降解,从而损害电池的性能和安全性。即使是微量的水也会增加电解液的吸水性,使其更有可能从环境中吸收水分,从而影响电池安全。水还可以在锂盐存在下发生电解,产生羟基自由基 (-OH),这会引发电池材料的进一步降解,增加火灾或爆炸的风险 。 精馏和结晶组合技术纯化碳酸乙烯酯 通过精馏与结晶技术的巧妙结合,苏尔寿能够以更低的能耗实现碳酸乙烯酯的电子级纯度。苏尔寿的降膜结晶技术在此过程中发挥着关键作用,它不仅能够将碳酸乙烯酯提纯至99.999%以上,确保水分含量低于10ppm,而且操作简便,维护成本低。这一技术已被广泛应用于多种高纯化学品的提纯,如冰晶级丙烯酸和光学级BPA,通过整合精馏和结晶的优势,实现了超高纯度的同时,显著降低了能耗和投资成本。 苏尔寿的一体化解决方案进一步通过热集成设计,减少了能源消耗。与单一精馏相比,这种热集成组合技术将生产99.99%纯碳酸乙烯酯所需的能耗降低了三倍。通过精确控制精馏和结晶的界面点,优化了能耗,减少了残液,提高了产量,同时保持了设备的紧凑性。这一流程不仅提升了生产效率,还降低了运营成本,为锂电池电解液的高纯度要求提供了经济高效的解决方案。 苏尔寿
文章来源:苏尔寿化工、苏尔寿服务