L'hexafluorophosphate de lithium est un composé chimique de formule . C'est le sel d'acide hexafluorophosphorique et d'hydroxyde de lithium. Il se présente comme une poudre blanche inodore soluble dans l'eau, où il se dissocie en cations de lithium Li et anions hexafluorophosphate . Ses propriétés font de ce matériau un très bon électrolyte pour piles au lithium et accumulateurs lithium-ion, au point qu'on le retrouve dans presque tous les composants au lithium T. Richard Jow, Kang Xu, Oleg Borodin, Makoto Ue, « Nonaqueous Elektrolytes: Advances in Lithium Salts », Electrolytes for lithium and lithium-ion batteries, Springer, 2014, . . Il peut également être employé comme catalyseur dans la conversion des alcools tertiaires en tétrahydropyrane. On le produit en faisant réagir du pentachlorure de phosphore avec du fluorure de lithium LiF et du fluorure d'hydrogène HF.. : + LiF + 5 HF ⟶ + 5 HCl.
L'hexafluorophosphate de lithium pur solide est stable jusqu'à , température au-dessus de laquelle il commence à se décomposer en fluorure de lithium LiF et pentafluorure de phosphore , ce dernier étant gazeux : ⟶ LiF + ↑.
L'accélération de la réaction au-dessus de conduit à une augmentation significative de la pression en raison de l'accumulation de , la décomposition étant rapide à partir de .
En présence d'eau, par exemple d'humidité, ne libère pas de mais s'hydrolyse dès en fluorure d'hydrogène HF et fluorure de phosphoryle , tous deux gazeux : + ⟶ LiF + 2 HF↑ + ↑.
Dans les accumulateurs lithium-ion, l'hexafluorophosphate de lithium réagit avec le carbonate de lithium , réaction catalysée par de petites quantités de fluorure d'hydrogène : + ⟶ + + 3 LiF.
La conductivité électrique des solutions d'hexafluorophosphate de lithium dans les solvants aprotiques est considérablement plus élevée que celle d'autres sels de lithium. Dans les esters de carbonate (solvants de carbonates organiques) tels que le mélange pour batteries (carbonate d'éthylène / carbonate de diméthyle ), la conductivité obtenue est plus élevée que dans des solutions de même concentration de perchlorate de lithium ou de tétrafluoroborate de lithium , par exemple pour une solution molaire de dans de l'EC/DMC 50:50.
Le est moins toxique que l' . De plus, il forme dans les accumulateurs lithium-ion une couche de passivation contenant du fluorure d'aluminium sur les couches d'aluminium des collecteurs de courant, ce qui limite leur corrosion. La concentration de solution d'électrolyte est généralement molaire, car la conductivité décroît lorsque la concentration s'écarte de cet optimum.
Notes et références
Catégorie:Composé du lithium lithium Catégorie:Électrolyte