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	Hexafluorophosphate de lithium
	Structure de l'hexafluorophosphate de lithium
Identification
Nom UICPA	hexafluorophosphate de lithium
No CAS	21324-40-3
No ECHA	100.040.289
No CE	244-334-7
PubChem	23688915
ChEBI	172376
SMILES
InChI
Apparence	Poudre blanche inodore soluble dans l'eau
Propriétés chimiques
Formule	LiPF6
Masse molaire	151,905 ± 0,002 g/mol ; F 75,04 %, Li 4,57 %, P 20,39 %,
Propriétés physiques
T° fusion	200 °C (décomposition)
Solubilité	soluble dans l'eau à 20 °C
Masse volumique	1,5 g·cm-3 à 20 °C
Précautions
SGH
	; DangerH301, H314, H372, P260, P280, P301+P330+P331+P310, P303+P361+P353, P304+P340+P310 et P305+P351+P338
NFPA 704
	0 3 0
Transport
	886
	2923
	Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

L'hexafluorophosphate de lithium est un composé chimique de formule LiPF₆. 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 PF₆⁻. Ses propriétés font de ce matériau un très bon électrolyte pour piles au lithium et accumulateurs lithium-ion^[4], au point qu'on le retrouve dans presque tous les composants au lithium^[5]. Il peut également être employé comme catalyseur dans la conversion des alcools tertiaires en tétrahydropyrane^[6]. On le produit en faisant réagir du pentachlorure de phosphore PCl₅ avec du fluorure de lithium LiF et du fluorure d'hydrogène HF^[7]^,^[8] :

PCl₅ + LiF + 5 HF ⟶ LiPF₆ + 5 HCl.

L'hexafluorophosphate de lithium pur solide est stable jusqu'à 107 °C, température au-dessus de laquelle il commence à se décomposer^[9] en fluorure de lithium LiF et pentafluorure de phosphore PF₅, ce dernier étant gazeux :

LiPF₆ ⟶ LiF + PF₅↑.

L'accélération de la réaction au-dessus de 160 °C conduit à une augmentation significative de la pression en raison de l'accumulation de PF₅, la décomposition étant rapide à partir de 200 °C^[10].

En présence d'eau, par exemple d'humidité, LiPF₆ ne libère pas de PF₅ mais s'hydrolyse dès 70 °C^[11] en fluorure d'hydrogène HF et fluorure de phosphoryle POF₃^[9]^,^[12], tous deux gazeux :

LiPF₆ + H₂O ⟶ LiF + 2 HF↑ + POF₃↑.

Dans les accumulateurs lithium-ion, l'hexafluorophosphate de lithium réagit avec le carbonate de lithium Li₂CO₃, réaction catalysée par de petites quantités de fluorure d'hydrogène^[13] :

LiPF₆ + Li₂CO₃ ⟶ POF₃ + CO₂ + 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^[5]. Dans les esters de carbonate (solvants de carbonates organiques) tels que le mélange EC / DMC pour batteries (carbonate d'éthylène (CH₂O)₂CO / carbonate de diméthyle (CH₃O)₂CO), la conductivité obtenue est plus élevée que dans des solutions de même concentration de perchlorate de lithium LiClO₄ ou de tétrafluoroborate de lithium LiBF₄, par exemple 11,2 mS/cm pour une solution molaire de LiPF₆ dans de l'EC/DMC 50:50^[5].

Le LiPF₆ est moins toxique que l'hexafluoroarséniate de lithium (de) LiAsF₆. De plus, il forme dans les accumulateurs lithium-ion une couche de passivation contenant du fluorure d'aluminium AlF₃ 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^[5].

Notes et références

↑ ^{a b c d e et f} Entrée « Lithium hexafluorophosphate » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 31 décembre 2021 (JavaScript nécessaire)
↑ Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
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↑ (en) Nao Hamada et Tsuneo Sato, « Lithium Hexafluorophosphate-Catalyzed Efficient Tetrahydropyranylation of Tertiary Alcohols under Mild Reaction Conditions », Synlett, vol. 10,‎ 2004, p. 1802-1804 (DOI 10.1055/s-2004-829550, lire en ligne)
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[GESTIS-1] {a b c d e et f} Entrée « Lithium hexafluorophosphate » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 31 décembre 2021 (JavaScript nécessaire)

[2] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

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Composés du lithium
Inorganiques	LiAlCl₄ (en) LiAlH₄ LiAlO₂ LiBF₄ LiBH₄ LiBO₂ LiB₃O₅ LiBr LiCN LiCl LiClO LiClO₃ LiClO₄ LiCoO₂ LiF LiH LiI Li₂IrO₃ LiNH₂ Li₂NH LiN₃ LiNO₂ LiNO₃ LiNbO₃ LiOH LiO₂ LiO₂H Li₂O₂ LiPF₆ LiTaO₃ Li₂B₄O₇ LiHCO₃ Li₂CO₃ Li₂C₂ Li₂MoO₄ Li₂SiO₄ Li₂O Li₂S Li₂SO₃ Li₂SO₄ Li₂SO₄.H₂O Li₂Po Li₂TiO₃ Li₃N
Organiques	acétate citrate diisopropylamide diphénylphosphure orotate succinate stéarate organolithiens méthyllithium éthyllithium propynyllithium isopropyllithium n-butyllithium sec-butyllithium tert-butyllithium phényllithium Vinyllithium
Minéraux	Amblygonite Elbaïte Eucryptite Jadarite Lépidolite Lithiophilite Pétalite Pezzottaïte Saliotite Spodumène Sugilite Tourmaline Zabuyelite Zinnwaldite

Composés du fluor
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Composés AlF₆, AsF₆, SbF₆...	Cs₂AlF₅ K₃AlF₆ Na₃AlF₆ AgAsF₆ KAsF₆ LiAsF₆ NaAsF₆ HSbF₆ KSbF₆ NaSbF₆ BaGeF₆ HPF₆ AgPF₆ NH₄PF₆ KPF₆ LiPF₆ NaPF₆ TlPF₆ BaSiF₆ (NH₄)₂SiF₆ Na₂SiF₆ Na₂TiF₆ H₂ZrF₆ Na₂ZrF₆
Composés NbF₇, TaF₇	K₂NbF₇ K₂TaF₇
Perfluorocarbures	CF₄ C₂F₆ C₃F₈ C₄F₁₀
Hydrocarbures halogénés	CBrF₃ CBr₂F₂ CBr₃F CClF₃ CCl₂F₂ CCl₃F CF₃I CHF₃ CH₂F₂ CH₃F C₂Cl₃F₃ C₂H₃F C₆H₅F C₆H₄BrF C₇H₅F₃ N(C₅F₁₁)₃
Bifluorures	KHF₂ NaHF₂ NH₄HF₂
Oxohalogénures	BrOF₃ BrO₂F COF₂ CNF ClO₂F ClO₃F CrFO₄ CrO₂F₂ IO₃F IOF₃ NOF NO₂F FNO₃ POF₃ PSF₃ SOF₂ SO₂F₂ ThOF₂

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