Actuellement, les batteries lithium-ion jouent un rôle de plus en plus important dans notre quotidien, mais leur technologie présente encore des lacunes. La principale raison réside dans l'électrolyte utilisé, l'hexafluorophosphate de lithium (LiPF6), très sensible à l'humidité et aux hautes températures. Son instabilité et ses produits de décomposition sont corrosifs pour les matériaux d'électrode, ce qui compromet la sécurité des batteries. Par ailleurs, le LiPF6 souffre d'une faible solubilité et d'une faible conductivité à basse température, ce qui limite son utilisation dans les batteries lithium-ion de forte puissance. Il est donc crucial de développer de nouveaux électrolytes à base de sels de lithium aux performances optimales.
À ce jour, les instituts de recherche ont développé divers nouveaux sels de lithium électrolytiques, parmi lesquels le tétrafluoroborate de lithium et le bisoxalate de borate de lithium sont les plus représentatifs. Le bisoxalate de borate de lithium présente l'avantage d'être difficilement décomposable à haute température, insensible à l'humidité, facile à synthétiser et non polluant. Il offre une bonne stabilité électrochimique, une large plage de fonctionnement et la capacité de former un film SEI de qualité à la surface de l'électrode négative. Cependant, sa faible solubilité dans les solvants carbonatés linéaires entraîne une faible conductivité, notamment à basse température. Des recherches ultérieures ont montré que le tétrafluoroborate de lithium, grâce à sa petite taille moléculaire, possède une solubilité élevée dans les solvants carbonatés, ce qui améliore efficacement les performances des batteries au lithium à basse température. En revanche, il ne forme pas de film SEI à la surface de l'électrode négative. L'électrolyte à base de sel de lithium difluorooxalate de lithium, de par ses caractéristiques structurales, combine les avantages du tétrafluoroborate de lithium et du bisoxalate de lithium en termes de structure et de performances, et ce, même dans des solvants carbonatés linéaires. Il permet également de réduire la viscosité de l'électrolyte et d'augmenter sa conductivité, améliorant ainsi les performances à basse température et en régime transitoire des batteries lithium-ion. À l'instar du bisoxalate de lithium, le difluorooxalate de lithium forme une couche aux propriétés structurales avantageuses à la surface de l'électrode négative, permettant d'obtenir un film SEI plus étendu et de meilleure qualité.
Le sulfate de vinyle, un autre additif sans sel de lithium, est également un additif formant un film SEI. Il permet d'inhiber la diminution de la capacité initiale de la batterie, d'augmenter sa capacité de décharge initiale, de réduire sa dilatation après exposition à des températures élevées et d'améliorer ses performances de charge-décharge, c'est-à-dire le nombre de cycles. Il contribue ainsi à prolonger la durée de vie de la batterie. Par conséquent, les additifs pour électrolyte suscitent un intérêt croissant et la demande du marché est en hausse.
Conformément au « Catalogue des orientations pour l’ajustement de la structure industrielle (édition 2019) », les additifs électrolytiques de ce projet relèvent de la première partie de la catégorie d’encouragement, article 5 (nouvelles énergies), point 16 « développement et application des technologies mobiles pour les nouvelles énergies », article 11 (industrie pétrochimique), point 12 « adhésifs modifiés à base d’eau et nouveaux adhésifs thermofusibles, absorbants d’eau écologiques, agents de traitement de l’eau, tamis moléculaires pour le mercure solide, catalyseurs et additifs sans mercure et autres nouveaux catalyseurs et additifs efficaces et écologiques, nanomatériaux, développement et production de matériaux de membranes fonctionnelles, réactifs ultra-purs et de haute pureté, photorésines, gaz électroniques, matériaux à cristaux liquides haute performance et autres nouveaux produits chimiques fins ». Suite à l’examen et à l’analyse des documents de politique industrielle nationaux et locaux, tels que l’« Avis relatif aux lignes directrices de la liste négative pour le développement de la ceinture économique (à titre expérimental) » (document n° 89 du Bureau de Changjiang), il est établi que ce projet ne constitue pas un projet de développement restreint ou interdit.
L'énergie utilisée lorsque le projet atteint sa pleine capacité de production comprend l'électricité, la vapeur et l'eau. Actuellement, le projet utilise des technologies et des équipements de production de pointe et met en œuvre diverses mesures d'économie d'énergie. Après sa mise en service, tous les indicateurs de consommation d'énergie ont atteint un niveau élevé pour le secteur en Chine et sont conformes aux spécifications nationales et sectorielles en matière de conception, de surveillance et d'équipements d'économie d'énergie. Le projet est viable du point de vue d'une utilisation rationnelle de l'énergie, sous réserve de la mise en œuvre, durant sa construction et sa production, des différents indicateurs d'efficacité énergétique, de consommation d'énergie des produits et des mesures d'économie d'énergie proposés dans ce rapport. Par conséquent, il est établi que le projet n'implique pas d'utilisation des ressources en ligne.
La capacité de production du projet est la suivante : 200 t/an de difluorooxalate de lithium borate, dont 200 t/an de tétrafluoroborate de lithium sont utilisés comme matière première. Le produit final, à base de difluorooxalate de lithium borate, ne nécessite aucun traitement ultérieur, mais peut également être fabriqué séparément en fonction de la demande du marché. La capacité de production de sulfate de vinyle est de 1 000 t/an. Voir tableau 1.1-1.
Tableau 1.1-1 Liste des solutions de produits
| NO | NOM | Rendement (t/a) | Spécifications d'emballage | REMARQUE |
| 1 | Fluoromyramramidine de lithium | 200 | 25 kg、50 kg、200kg | Parmi eux, environ 140T de tétrafluorosylramine de lithium est utilisée comme intermédiaire pour produire de l'acide borique de lithium. |
| 2 | acide fluorophytique de lithium acide borique | 200 | 25 kg、50 kg、200 kg | |
| 3 | Sulfate | 1000 | 25 kg、50 kg、200 kg |
Les normes de qualité des produits sont présentées dans les tableaux 1.1-2 à 1.1-4.
Tableau 1..1-2 Indice de qualité du tétrafluoroborate de lithium
| NO | ARTICLE | Indice de qualité |
| 1 | Apparence | Poudre blanche
|
| 2 | Score de qualité % | ≥99,9 |
| 3 | Eau,ppm | ≤100 |
| 4 | Fluor,ppm | ≤100 |
| 5 | Chlore,ppm | ≤10 |
| 6 | Sulfate,ppm | ≤100 |
| 7 | Sodium(Na), ppm | ≤20 |
| 8 | Potassium(K), ppm | ≤10 |
| 9 | Fer(Fe), ppm | ≤1 |
| 10 | Calcium(Ca), ppm | ≤10 |
| 11 | Cuivre(Cu), ppm | ≤1 |
1.1-3 Indicateurs de qualité au borate de lithium
| NO | ARTICLE | Indice de qualité |
| 1 | Apparence | Poudre blanche |
| 2 | Teneur en oxalate (C2O4) dans la racine (en % m/m) | ≥3,5 |
| 3 | Teneur en bore (b) en % | ≥88,5 |
| 4 | Eau, mg/kg | ≤300 |
| 5 | sodium(Na)/(mg/kg) | ≤20 |
| 6 | Potassium(K)/(mg/kg) | ≤10 |
| 7 | calcium(Ca)/(mg/kg) | ≤15 |
| 8 | magnésium(Mg)/(mg/kg) | ≤10 |
| 9 | fer(Fe)/(mg/kg) | ≤20 |
| 10 | chlorure( Cl )/(mg/kg) | ≤20 |
| 11 | Sulfate((SO4 )/(mg/kg) | ≤20 |
| NO | ARTICLE | Indice de qualité |
| 1 | Apparence | Poudre blanche |
| 2 | Pureté% | ≥99,5 |
| 4 | Eau,mg/kg | ≤70 |
| 5 | Chlore libre mg/kg | ≤10 |
| 6 | Acide libre mg/kg | ≤45 |
| 7 | sodium(Na)/(mg/kg) | ≤10 |
| 8 | Potassium(K)/(mg/kg) | ≤10 |
| 9 | Calcium(Ca)/(mg/kg) | ≤10 |
| 10 | Nickel(Ni)/(mg/kg) | ≤10 |
| 11 | Fer(Fe)/(mg/kg) | ≤10 |
| 12 | Cuivre(Cu)/(mg/kg) | ≤10 |
Date de publication : 26 août 2022




