草酸锂是一种锂的草酸盐,化学式为 Li₂C₂O₄。它通常以无色或白色的结晶性粉末形式存在,常见的是其无水物,但也存在水合物形式(如二水合物 Li₂C₂O₄·2H₂O)。
---
主要性质
1. 物理性质
· 外观:白色结晶性粉末。
· 溶解度:微溶于水,其溶解度低于其他许多锂盐(如碳酸锂、氯化锂)。几乎不溶于乙醇、丙酮等大多数有机溶剂。
· 密度:约 2.12 g/cm³。
2. 化学性质
· 热不稳定性:这是其一个关键化学性质。草酸锂在加热时会分解。
· 分解反应:Li₂C₂O₄ → Li₂CO₃ + CO↑
这个反应是制备高纯碳酸锂的一种方法,同时释放出一氧化碳气体。
· 酸性:其水溶液因草酸根离子水解而呈弱碱性,但草酸根本身是弱酸的酸根。
· 配位性:草酸根离子(C₂O₄²⁻)是一种良好的配体,可以与许多金属离子形成稳定的络合物。
---
制备方法
草酸锂的制备通常通过复分解反应完成:
1. 草酸与锂碱反应:这是最直接的方法。使用草酸(H₂C₂O₄)与氢氧化锂(LiOH)或碳酸锂(Li₂CO₃)反应。
· H₂C₂O₄ + 2LiOH → Li₂C₂O₄ + 2H₂O
· H₂C₂O₄ + Li₂CO₃ → Li₂C₂O₄ + H₂O + CO₂↑
反应后,通过蒸发、结晶和干燥得到草酸锂固体。
---
主要用途
草酸锂的应用相对专业化,不如碳酸锂、氢氧化锂等锂盐广泛,但在以下领域有其特定价值:
1. 锂离子电池(关键潜在应用)
· 负极材料前驱体:草酸锂在惰性气氛下(如氩气)加热分解,可以生成纳米结构的氧化锂(Li₂O)和碳的复合材料,这种材料被认为具有很高的锂离子电池理论容量。然而,由于其首次充放电效率低等问题,仍主要处于研究阶段。
· 正极材料添加剂:少量添加草酸锂有时被研究用于改善某些正极材料(如磷酸铁锂)的性能。
2. 生产其他锂化合物的中间体
· 如上所述,通过热分解可以制备高纯度的碳酸锂。
· 它也是制备其他有机锂盐或配合物的起点。
3. 催化剂
· 在某些有机合成反应中,草酸锂可以作为催化剂或助催化剂。
4. 陶瓷与玻璃工业
· 作为添加剂,用于调整陶瓷和玻璃材料的性能。
5. 润滑油
· 作为润滑脂的添加剂。
---
安全与储存
· 毒性:草酸锂本身具有中等毒性。其毒性主要来源于草酸根离子,它能与体内的钙离子结合形成不溶性的草酸钙,可能导致低钙血症,并可能在肾脏中形成结石。口服过量会对肾脏和神经系统造成损害。
· 稳定性:在常温下稳定,但应避免高温,防止分解产生有毒的一氧化碳气体。
· 储存:应密封保存于阴凉、干燥、通风良好的地方,远离不相容的物质。
---
总结
特性 描述
化学式 Li₂C₂O₄
外观 白色结晶粉末
核心特性 热分解性(生成Li₂CO₃和CO)、低水溶性、能与金属离子络合。
核心应用 锂离子电池材料的前驱体/添加剂(研究热点)、制备其他锂化合物的中间体、催化剂。
总而言之,草酸锂是一种重要的锂盐中间体和功能材料前驱体。虽然它不像主流锂盐那样直接大规模应用于工业和消费品中,但在高端材料领域,特别是在锂离子电池新材料的研发中,它扮演着至关重要的“基石”角色。其价值主要体现在通过化学反应转化为其他具有更高性能的材料。
关键字: 正极材料添加剂;催化剂或助催化剂;
上海艾朗特新能源材料有限公司是一家专业从事新能源材料、化工原料和金属材料全球贸易的公司。主要产品有碳酸锂、氢氧化锂、氟化锂等锂盐和碳酸铯、甲酸铯、氯化铯等铯盐无机化工原料。产品在国际市场上具有很强的竞争力。公司一直秉承“专业是基础、服务是保证、质量是信誉”的理念,始终把客户的利益放在首位。公司客户遍布全国,与澳洲、非洲等国家,保持良好的贸易合作关系。