Compuesto químico
El hexafluorofosfato de litio es un compuesto inorgánico con la fórmula Li PF 6 . Es un polvo cristalino blanco.
Producción
LiPF 6 se fabrica haciendo reaccionar pentacloruro de fósforo con fluoruro de hidrógeno y fluoruro de litio [1] [2]
- PCl 5 + LiF + 5 HF → LiPF 6 + 5 HCl
Los proveedores incluyen Targray y Morita Chemical Industries Co., Ltd.
Química
La sal es relativamente estable térmicamente, pero pierde el 50% de su peso a 200 °C (392 °F). Se hidroliza cerca de 70 °C (158 °F) [3] según la siguiente ecuación formando gas HF altamente tóxico:
- LiPF 6 + 4 H 2 O → LiF + 5 HF + H 3 PO 4
Debido a la acidez de Lewis de los iones Li + , el LiPF 6 también cataliza la tetrahidropiranilación de alcoholes terciarios . [4]
En las baterías de iones de litio , LiPF 6 reacciona con Li 2 CO 3 , que puede ser catalizado por pequeñas cantidades de HF: [5]
- LiPF 6 + Li 2 CO 3 → POF 3 + CO 2 + 3 LiF
Solicitud
El uso principal de LiPF 6 es en baterías secundarias comerciales, una aplicación que aprovecha su alta solubilidad en disolventes apróticos polares . Específicamente, las soluciones de hexafluorofosfato de litio en mezclas de carbonato de carbonato de etileno , carbonato de dimetilo , carbonato de dietilo y/o carbonato de etilmetilo, con una pequeña cantidad de uno o muchos aditivos como carbonato de fluoroetileno y carbonato de vinileno , sirven como estado de la tecnología. Electrolitos de última generación en baterías de iones de litio . [6] [7] [8] Esta aplicación aprovecha la inercia del anión hexafluorofosfato frente a agentes reductores fuertes, como el metal de litio, así como la capacidad del [PF6-] para pasivar el colector de corriente positivo de aluminio . [9]
Referencias
- ^ Dunn, JB; Gaines, L; Barnes, M; Sullivan, J; Wang M (septiembre de 2014). "Flujos de materiales y energía en las etapas de producción, ensamblaje y final de vida útil de los materiales del ciclo de vida de la batería de iones de litio para automóviles". pag. 28 . Consultado el 5 de diciembre de 2020 .
- ^ O'Leary, Brian (11 de mayo de 2011). "Fabricación en gran volumen de LiPF6, un material fundamental para baterías de iones de litio" (PDF) . pag. 5 . Consultado el 5 de diciembre de 2020 .
- ^ Xu, Kang (octubre de 2004). "Electrolitos líquidos no acuosos para baterías recargables a base de litio". Reseñas químicas . 104 (10): 4303–4418. doi :10.1021/cr030203g. PMID 15669157. S2CID 33074301.
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