LIPF6的阻燃效果?

LIPF6的阻燃效果?

最近听到了一些奇怪的说法,有人讲电解液是点不燃的,我大感奇怪,经过非正式的考证,原话原来说的是,六氟磷酸锂的液盐是点不着的,这引起了我的好奇心。六氟磷酸锂不挥发,按理说温度高到一定程度,挥发出来的溶剂蒸气浓度够了,应该是完全可以点燃的呀!

但理论归理论,实践可能有我们想不到的地方。于是请分析的同事作了一些测试,分别测试一下30%LIPF6的EA液盐、30%LIPF6的DMC液盐和31.5%LIPF6的EMC液盐(手头只有这种)的闭杯闪点。实验室有一台安东帕的闪点仪,测试时每升温1℃点一次火,测试出来的数据是:
30%EA液盐 闪点24℃, 30%DMC液盐的闪点33℃

对比EA的闪点(-4℃)与EA液盐的闪点,后者升高了28度,DMC闪点与DMC液盐的闪点,也升高了16度,因此我推测31.5%的EMC液盐的闪点,在EMC闪点(27℃)的基础上,大概也就加上20~30度,我估计是50多度的样子. 但实际测试时,从20℃左右一直升温到75℃,都没有测到闪点。同事告诉我说,他之前测试过到100℃,31.5%LIPF6 的 EMC液盐都没有闪点。

这就比较奇怪了。

于是我仔细的观察了一下点火的情况,闪点仪上,引火的是一根电加热烧得通红发亮的小棒,点火时杯盖自动打开,小棒移到杯子上方再自动伸进去,可以看到火苗在引火棒外沿被点着了,形成了一层围绕着引火棒的绿色火苗,但不向外沿扩展。当引火棒移开之后,火苗就灭了。我重复观察了好多次,每次都是这样的结果,因此仪器没有报告闪点。

一般来说,如果温度低了,溶剂的蒸气浓度不够,点火时应该是点不着,或者是闪一下就断了,不会像这样能够持续燃烧个几秒钟(时间取决于引火棒在里面呆多长,实际上这个时间也就2~3秒钟的样子,以避免蒸气外逸导致测试不准). 这种现象给人的感觉是,蒸气中似乎有阻燃的成分,不让火苗延烧.

我查了一下EMC在75℃下的蒸气压,大约37KPa.当然在液盐体系中,由于LIPF6的存在,蒸气压会下降,但相对于EMC的爆炸极限下限浓度(LEL) 5.5%,应该还是绰绰有余的.

那可能是什么原因呢?

我仔细想了下,可能有以下几种原因,导致了100度EMC液盐的蒸汽还没有被点着:
1)在比较高的温度下,液盐(或LIPF6浓溶液)与空气中的水分有些反应,导致测试杯的空间有些POF3气体(甚至少量PF5气体),这都是不能支持燃烧的气体。
2)如果直接点燃液面上的蒸汽,或者通过纸巾/棉条载体吸附的液盐(我也测试过, 用防风打火机的火焰可以点燃液盐浸泡着的纸灯芯,可以点燃,但燃烧时冒出大量白烟和刺激性气体,大约十来秒后自己熄灭了),则热量导致LIPF6分解产生较多量的PF5气体,会导致EMC蒸汽被PF5气体阻燃了。 3)之前测试过程中点燃EMC时产生的CO2等气体滞留在测试杯内的气相中,也抑制了燃烧。

但我还是觉得这种解释不是很有说服力, 分享出来, 希望有懂的朋友能帮忙指点下。

posted @ 2026-08-29 21:43  dingxianghuan  阅读(11)  评论(0)    收藏  举报