СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТРИС(ПЕНТАФТОРЭТИЛ)ТРИФТОРФОСФАТОВ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ
Рубрики: 2. ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ
Авторы:
1.
АО Российский научный центр «Прикладная химия»
2.
Пермский государственный национальный исследовательскый университет
Тип:
Статья
Страницы:
с 58
по 62
Статус:
Язык материала:
русский
Ключевые слова:
ТРИС(ПЕНТАФТОРЭТИЛ)ТРИФТОРФОСФАТЫ, ФОСФОРАН, ФОСФОНАТЫ, ФОСФИНАТЫ, ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ, АККУМУЛЯТОРЫ, ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ СОЛИ, ТЕХНОЛОГИЯ
Финансирование:
Исследование осуществлено при поддержке Российского научного фонда, грант № 24-23-00511, https://rscf.ru/project/24-23-00511/.
Аннотация:
Соли металлов первой группы с объемным трис(пентафторэтил)трифторфосфат анионом (FAP-3-анионом, [(C2F5)3PF3]-) перспективны в качестве проводящих солей электролитов и модифицирующих добавок для составных компонентов ионных аккумуляторов, а также источников разветвленного перфторэтилзамещенного фторфосфорного аниона. В работе обсуждаются основы технология получения перфторированных солей щелочных металлов реакцией карбоната или гидрокарбоната одновалентного металла (Li, Na, K, Rb, Cs) и трис(пентафторэтил)трифторфосфорной кислоты (HFAP-3, H+[PF3(C2F5)3]-), полученной обработкой исходного трис(пентафторэтил)дифторфосфорана ((C2F5)3PF2) плавиковой кислотой (HF) в одном реакторе. Главными отличиями предлагаемой технологии от описанных ранее, является отсутствие необходимости использования растворителя и однореакторный характер процесса, что упрощает и удешевляет процедуру производства. В статье обсуждаются способы оптимизации процесса, приведены оптимальные температурные и временные характеристики, при которых выход реакции является максимальным. Спектральные характеристики продуктов реакции были исследованы с использованием метода ядерно-магнитного резонанса (ЯМР). Обнаружено, что в смеси наряду с целевыми продуктами присутствуют побочные вещества, структура которых была определена методом ЯМР ядер 19F и 31P, а для бис(пентафторэтил)фосфината и пентафторэтилфосфоната лития, также методом рентгеноструктурного анализа (РСА). На основе проведённых исследований предложена оптимизированная лабораторная технология получения солей, предложены принципиальная и технологическая схемы процесса, составлена режимная карта процесса, проведён расчёт прямых производственных затрат (ППЗ). Показано, что производство перфторированных солей по однореакторной технологии с использованием карбонатов и гидрокарбонатов, в среднем более экономически рентабельно, чем по традиционному способу, где используются фториды металлов первой группы.
Соли металлов первой группы с объемным трис(пентафторэтил)трифторфосфат анионом (FAP-3-анионом, [(C2F5)3PF3]-) перспективны в качестве проводящих солей электролитов и модифицирующих добавок для составных компонентов ионных аккумуляторов, а также источников разветвленного перфторэтилзамещенного фторфосфорного аниона. В работе обсуждаются основы технология получения перфторированных солей щелочных металлов реакцией карбоната или гидрокарбоната одновалентного металла (Li, Na, K, Rb, Cs) и трис(пентафторэтил)трифторфосфорной кислоты (HFAP-3, H+[PF3(C2F5)3]-), полученной обработкой исходного трис(пентафторэтил)дифторфосфорана ((C2F5)3PF2) плавиковой кислотой (HF) в одном реакторе. Главными отличиями предлагаемой технологии от описанных ранее, является отсутствие необходимости использования растворителя и однореакторный характер процесса, что упрощает и удешевляет процедуру производства. В статье обсуждаются способы оптимизации процесса, приведены оптимальные температурные и временные характеристики, при которых выход реакции является максимальным. Спектральные характеристики продуктов реакции были исследованы с использованием метода ядерно-магнитного резонанса (ЯМР). Обнаружено, что в смеси наряду с целевыми продуктами присутствуют побочные вещества, структура которых была определена методом ЯМР ядер 19F и 31P, а для бис(пентафторэтил)фосфината и пентафторэтилфосфоната лития, также методом рентгеноструктурного анализа (РСА). На основе проведённых исследований предложена оптимизированная лабораторная технология получения солей, предложены принципиальная и технологическая схемы процесса, составлена режимная карта процесса, проведён расчёт прямых производственных затрат (ППЗ). Показано, что производство перфторированных солей по однореакторной технологии с использованием карбонатов и гидрокарбонатов, в среднем более экономически рентабельно, чем по традиционному способу, где используются фториды металлов первой группы.
Ключевые слова:
ТРИС(ПЕНТАФТОРЭТИЛ)ТРИФТОРФОСФАТЫ, ФОСФОРАН, ФОСФОНАТЫ, ФОСФИНАТЫ, ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ, АККУМУЛЯТОРЫ, ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ СОЛИ, ТЕХНОЛОГИЯ
ТРИС(ПЕНТАФТОРЭТИЛ)ТРИФТОРФОСФАТЫ, ФОСФОРАН, ФОСФОНАТЫ, ФОСФИНАТЫ, ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ, АККУМУЛЯТОРЫ, ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИЕ СОЛИ, ТЕХНОЛОГИЯ
