Analyse thermogravimétrique de l'hydroxyde de lithium monohydraté à l'aide d'un analyseur thermique synchrone

Avec la demande croissante de l'industrie des nouveaux matériaux énergétiques, l'hydroxyde de lithium monohydraté, en tant qu'intermédiaire important dans la chimie des sels de lithium, est largement utilisé dans la préparation de matériaux cathodiques, les additifs de revêtement, les lubrifiants, les industries du verre et de la céramique. Son comportement de déshydratation et de décomposition affecte non seulement la pureté du matériau, mais est également directement lié aux réglages de la température de frittage, aux processus de stockage et au contrôle de la composition. Cet article, basé sur les résultats de l'analyse thermique synchrone, décrit le mécanisme de décomposition et la plage de température clé de l'hydroxyde de lithium monohydraté dans une atmosphère d'oxygène, fournissant des données de support pour la production des entreprises et les applications d'ingénierie.

I. Procédure expérimentale

1. Instrument de mesure : Analyseur thermique synchrone STA400

2. Échantillon : Hydroxyde de lithium monohydraté

3. Paramètres expérimentaux :

Ambiance : Oxygène

Taux de chauffage : 5℃/min

Plage de température : 25℃ à 800℃

Remarque : Les données sous atmosphère d'oxygène reflètent plus fidèlement les processus réels de frittage et d'oxydation.

4. Spectres de mesure

5. Analyse du spectre de mesure :

Étape 1 : Élimination de l'eau de cristallisation

Plage de température : 31,8℃ à 130,3℃

Perte de poids : ≈11,31%

Effet thermique : Pic endothermique évident (≈90℃)

LiOH·H2O→LiOH+H2O↑

Implication : La déshydratation complète ne peut être atteinte qu'à des températures de séchage supérieures à 130℃ ; en dessous de cette température, le stockage à long terme n'entraîne pas facilement de perte d'eau.

Étape 2 : Décomposition thermique de l'hydroxyde de lithium

Plage de température : 198,9℃ à 456,4℃

Perte de poids : ≈12,53%

Effet thermique : Deuxième pic endothermique (≈276℃)

Réaction principale : 2LiOH→Li₂O+H₂O↑

Implication : 200℃ à 450℃ est la plage de décomposition critique. Si la température de frittage du matériau cathodique couvre cette plage, le changement de proportion causé par l'évaporation de l'eau doit être pris en compte. Un temps de séjour excessif dans cette plage peut entraîner une perte de lithium, des écarts stœchiométriques et une teneur élevée en oxygène dans le produit.

Étape 3 : Stabilité à haute température

Plage de température : 590,7℃ à 744,4℃

Perte de poids : ≈0,32%

Explication : Pas de réaction significative ; le système a tendance à se stabiliser.

II. Conclusions expérimentales

Les températures supérieures à 600℃ peuvent être considérées comme une plage relativement stable pour Li₂O, adaptée au maintien de la stabilité de la structure de la source de lithium dans les étapes ultérieures à haute température. Cette analyse thermique fournit la voie complète de LiOH·H₂O→LiOH→Li₂O et les points de contrôle de température clés, servant de référence importante pour la formulation des matériaux et le réglage de la température de frittage.