Тетрафторборат лития

Описание

Тетрафторборат лития (LiBF4) — литиевая соль тетрафторборной кислоты, применяется как соль-электролит в литий-ионных источниках тока.

Основные атрибуты

• CAS №: 14283-07-9 (также CAS 12710-06-4, 1602495-57-7, 2428629-91-6)
• Химическая формула: BF4,Li
• Молекулярная масса: 93,75; точная масса 94,018921
• Номер ЕС: 238-178-9
• UNII: AF751CNK2N
• Код ТН ВЭД (HS code): 28269090
• PSA: 0; XLogP3: 1,30000

Физико-химические характеристики

• Внешний вид: порошок от белого до грязно-белого цвета
• Плотность: 0,852
• Температура плавления: 117 °C
• Температура вспышки: 6 °C
• Показатель преломления: 1,3332
• Растворимость в воде: растворим

Условия хранения

Хранить при температуре ниже +30 °C.

Информация по технике безопасности

• Уровень упаковки: II
• Категория опасности: 8
• Транспортные коды: UN 3260, 8/PG 2

Область применения

Основная область применения — соль-электролит в литий-ионных аккумуляторах: LiBF4 хорошо растворяется в полярных апротонных растворителях, обеспечивает высокую ионную проводимость, термическую стабильность и меньшую гигроскопичность по сравнению с широко распространённым гексафторфосфатом лития LiPF6, что делает его пригодным для низкотемпературных электролитных систем. Дополнительно вещество применяют как добавку электролита в суперконденсаторах для повышения плотности энергии и стабильности циклов заряда-разряда, в электрохимических сенсорах, катализе и разработке твердотельных и полимерных электролитов.

Механизм действия

В растворе LiBF4 диссоциирует на ион лития Li⁺ и слабокоординирующий тетраэдрический анион BF4⁻; малый радиус и низкая склонность аниона к образованию ионных пар с катионом лития обеспечивают высокую подвижность заряда и стабильную работу электролита в широком диапазоне температур, включая отрицательные.

Условия транспортировки

Транспортируется как коррозионный груз, категория опасности 8, номер UN 3260, группа упаковки II. При работе с продуктом использовать средства защиты кожи и глаз, поскольку вещество способно вызывать сильные ожоги кожи и повреждение глаз, характерные для фторборатов.

Чувствительность к влаге

Как и другие фторсодержащие литиевые соли электролитных систем (в том числе LiPF6), тетрафторборат лития гидролитически неустойчив: контакт с влагой воздуха постепенно приводит к выделению фтористоводородных соединений. Поэтому фасовку, взвешивание и растворение LiBF4 для электролитных составов проводят в осушенной атмосфере — сухом боксе или перчаточном боксе с контролируемым уровнем влажности, а готовые растворы электролита хранят в герметичной таре.

Сравнение с другими солями-электролитами

По сравнению с LiPF6, наиболее распространённой солью электролита, LiBF4 обладает более низкой ионной проводимостью при комнатной температуре, но выигрывает в термической стабильности и работоспособности при низких температурах, а также заметно менее чувствителен к следам влаги — это и определяет его нишу в низкотемпературных и специализированных электролитных системах, а не в качестве повсеместной замены LiPF6.