科创中国

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新材料技术

需求背景

碘化锂，分子式 LiI，易溶于水、甲醇、乙醇、丙酮，融化时对玻璃和陶瓷有腐蚀性；碘化锂固体易潮解，产物多以三水合碘化锂存在。三水合碘化锂不稳定，光照或置于空气中易被氧化而呈黄色（单质碘）。三水合碘化锂在 70.5℃时溶于结晶水，75-80℃失水变成二水合物，80-120℃失水变成一水合物，300℃以上失水成为无水碘化锂。新型锂离子电池关键材料无水碘化锂常用于照相工业和制药工业中及合成相关人工晶体，以及烃类的催化脱氢反应，主要作为一种新型的电解质锂盐添加剂，是电解液添加剂中不可或缺的产品。由于碘化锂容易潮解和被氧化的特点，制备无水碘化锂通常步骤复杂，较为困难，因此目前国内该产品相应的工艺技术大多停留在实验室研发阶段，并且无法工业化生产，只能小量实验室生产，大多依赖进口。

需解决的主要技术难题

制备新型锂离子电池关键材料无水碘化锂的方法根据以上所述，总结为以下两种：一是采用三水碘化锂脱氧干燥方法制备，该工艺耗时长，就烘干过程而言，至少需要30个小时以上，水分含量达不到要求，且对腐蚀设备不能进行工业化生产；二是采用有机溶剂中的除水剂制备无水碘化锂，该工艺中使用有机溶剂，成品中存在残留杂质，纯度不高，提纯困难，并对环境有一定的污染，且成本高、耗时长。

本项目需要开发一套适于工业化生产无水碘化锂的生产工艺，解决无水碘化锂干燥过程中因固体熔融、包裹等因素对脱水效果的影响；解决无水碘化锂脱水过程中对生产设备的腐蚀问题；解决无水碘化锂容易潮解、被氧化对成品包装储存的影响，解决无水碘化锂生产过程中容易结块的问题；解决无水碘化锂生产过程中需要高温、避光、隔绝空气的问题；进一步优化工艺，达成设备与工艺条件之间的匹配，正常连续生产无水碘化锂。

技术参数要求：LiI≥99.9%、Na≤0.001%、K≤0.001%、Fe≤0.001%、Ca≤0.001%、Mg≤0.0005%、Pb≤0.0005%、Cl－≤0.002%、SO42-≤0.008%、H2O≤0.05%。

专利要求：申请关于本项目技术开发的发明类专利一项以上。

新型锂离子电池关键材料无水碘化锂生产工艺的成功研发，将弥补该产品无法工业化生产的难题，降低对该产品国外进口的依赖性，降低国内该产品下游企业的生产成本，对该产品所对应的行业具有很大的推动作用，因此研发、生产该产品具有很强的领先优势，公司未来几年的产值也会呈递增趋势，一旦量产将成为公司的重要产品之一。

期望实现的主要技术目标

提供一套适于工业化生产的无水碘化锂生产工艺技术，并要求产品技术参数达到：LiI≥99.9%、Na≤0.001%、K≤0.001%、Fe≤0.001%、Ca≤0.001%、Mg≤0.0005%、Pb≤0.0005%、Cl－≤0.002%、SO42-≤0.008%、H2O≤0.05%。专利：申请关于本项目技术开发的发明类专利一项以上。

需求解析

解析单位：“科创中国”新材料产业科技服务团（中国颗粒学会） 解析时间：2023-10-13

杨柳

中国颗粒学会

研究员

综合评价

2022年中国无水碘化锂市场销售额达到了7882万元，预计2029年将达到2.16亿元，年复合增长率（CAGR）为15.11%（2023-2029）。 地区层面来看，华东和华南市场在过去几年变化较快，2022年市场规模分别为4077万元和1822万元，分别约占全球的51.73%和23.12%，预计2029年将分别达到1.2亿元和5170万元，届时全球占比将分别达到55.46%和23.97%。 消费层面来说，目前华东地区是全球最大的消费市场，2022年占有52.70%的市场份额，之后是华南和华北，分别占有23.47%和10.40%。预计未来几年，华东地区增长最快，2023-2029期间CAGR大约为16.54%。 从产品类型方面来看，纯度大于等于99.9%的无水碘化锂占有重要地位，2022年在中国的销量约为42吨，占有91.66%市场份额，预计2029年份额将达到94.17%。 从产品应用方面来看，无水碘化锂主要应用在制药业，2022年在中国制药业销量约为25吨，占有54.68%市场份额，其次是应用在摄影业，大约为10吨。

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