LiPF6、LiFSI工艺实时监测技术铸就中国锂电产业盾牌
在全球新能源产业技术博弈加剧的背景下,中国锂电产业链持续强化自主创新。鉴知技术推出了用于LiPF6、LiFSI合成过程的国产监测技术方案,成功攻克新能源用含氟锂盐生产监测"黑箱"难题,实现高温、高压、强腐蚀性条件下合成反应过程的实时光谱追踪,助力新能源产业升级。
一、LiPF6在线监测,PF5、HCl、HF等多组分气体实时监测
作为锂电池电解液核心材料,六氟磷酸锂的合成堪称"化工领域的精密手术"——在强腐蚀性HF与遇空气即爆燃的PF5交织的复杂体系中,传统检测手段完全失效,致使生产过程长期依赖经验参数,存在反应终点难判断、原料损耗高、安全隐患大等痛点。
针对行业难题,鉴知技术研发团队历时3年技术攻坚,研发出的RS2610PAT PF5气体在线分析仪实现六氟磷酸锂生产不同节点的可视化:该设备可在六氟磷酸锂合成过程中对尾气中PF5、HCl、HF等组分实时定量监测。
如下图所示,通过法兰将尾气支路通入设备,可实时监测尾气中PF5含量。
通过实时连续检测,可监测整个生产过程尾气中PF5含量的变化趋势,协助用户根据实际需要判断反应终点(通常是PF5含量达到阈值时)。
通过尾气组分定量监测,可协助用户避免PF5过量消耗,降低生产成本,提高生产效率。
利用不同点位切换,鉴知RS2610PAT可协助用户监测原料气中的杂质、尾气组分、HF冷凝效果、PF5回收效果等。
经过多次评估,RS2610PAT在LiPF6产线的使用,其帮助节省的原料成本和提升的效益明显,通常3-6个月的使用带来的整体收益,能够完全覆盖设备的投入成本。
二、LiFSI合成在线监测—助力工艺研发、提升生产效率
LiFSI合成⼯艺涉及氯化及氟化反应生成双氟磺酰亚胺。在氯化和氟化合成阶段,涉及氯磺酸、HF等强腐蚀性物料,高温、高压等严苛反应条件。取样分析的危险性极高,可耐受的常规分析技术有核磁氟谱(19F-NMR)或离子色谱,检测过程复杂、送样耗时、危险,且取样过程也对反应造成干扰,测试数据不具备代表性。
若没有及时的样品检测分析数据,则无法对工艺研发进行有效指导,在生产中也难以进行质量控制。
针对上述取样和分析的难题,鉴知推出RS2100系列在线拉曼分析仪,专为含氟锂电材料合成过程监测设计。
在实验室中浸入式探头直接深入高压反应釜内液⾯以下进行实时数据采集,探头可耐受HF、盐酸、氯磺酸等物料腐蚀, 最大耐受200℃⾼温,15MPa⾼压。
浸入式探头进⾏原位光谱数据采集和分析,结合AI自动解析算法,对反应物、中间产物和产物的变化趋势进⾏实时解析和分析,可有效指导工艺参数调整的效果,帮助研发人员及时获知不同工艺下的反应状态,节省⼯艺开发的时间。
经鉴知多次小试、中试的验证和评估,鉴知在线光谱可帮助节省LiFSI项目至少75%的⼯艺研发时间。
此外,多个LiFSI生产现场均已采用鉴知RS2100系列产品,实时监控产品生产过程数据,并直接和中控系统对接,帮助提升LiFSI生产线的过程控制和自动化、智能化水平。
在连续生产项目中,鉴知RS2100系列产品还可进行氯化、氟化阶段反应液异常监测、反应液中原料残留实时监测;
在间歇生产的项目中,可以帮助确定氯化反应、氟化反应的反应终点,指导生产工艺。进行及时的后续处理,避免原料及能耗的浪费。
在全球化竞争与产业博弈日趋激烈的当下,突破关键环节"看不见、测不准、控不住"的技术瓶颈,已成为中国新能源产业链必须跨越的关卡。从光伏到锂电,从材料到装备,鉴知技术正以硬核科技助力中国新能源产业破局前行。
3、关于鉴知技术