一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法，包括：在保护气氛中，将三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液混合反应，得到二氟双草酸磷酸锂。与现有技术相比，本发明专利技术使三草酸磷酸与卤化锂进行固液反应，反应条件温和易控，反应充分，产品收率高，且得到的产物氯离子残留少、游离酸含量低、纯度高。纯度高。

【技术实现步骤摘要】
一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，尤其涉及一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法。

技术介绍

[0002]随着市场对锂离子电池需求量的增加，对锂离子电池性能的要求也越来越严格。其中，电解液是锂离子电池的重要组成部分，是决定锂离子电池性能的重要因素。
[0003]二氟双草酸磷酸锂，作为一种电解液中新型功能型锂盐添加剂，因其较大的阴离子基团、较高的离子电导率和优异的正负极成膜性能，可抑制电解液分解，减少过渡金属离子溶出，避免碳基材料为负极的电池气胀，从而改善电池的高低温性能、倍率性能、高电压循环性能和安全性能，随着电解液性能的提高，市场需求量不断增加，因此二氟双草酸磷酸锂的研究开发迫在眉睫。
[0004]目前，已知的二氟双草酸磷酸锂制备方法都存在一些不足之处，如：公开号为CN102216311B、CN109850926A、CN108910919A与CN109742447A的中国专利均使用六氟磷酸锂和草酸反应路线制备二氟双草酸磷酸锂，该方法存在产品中氯离子残留，游离酸偏高，难以除去等问题，不利于产业化生产；公开号为CN110845539A的中国专利使用六氟磷酸锂和草酸铵反应路线制备二氟双草酸磷酸锂溶液，该方法存在副反应发生，产品纯度低等问题，不适合产业化生产；公开号为CN110204576A的中国专利使用六氟磷酸锂和草酰氯反应路线制备二氟双草酸磷酸锂，但该方法成本高，产品氯离子高且三废多不利于环保生产；公开号为CN109956976A的中国专利使用五氟化磷和草酸锂反应路线，但该反应对设备要求高，不适合产业化生产。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法，该方法制备得到的二氟双草酸磷酸锂游离酸低且纯度较高。
[0006]本专利技术提供了一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法，包括：
[0007]在保护气氛中，将三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液混合反应，得到二氟双草酸磷酸锂。
[0008]优选的，所述三草酸磷酸按照以下方法制备：
[0009]将无水草酸与五卤化磷在有机溶剂中加热反应，得到三草酸磷酸。
[0010]优选的，所述五卤化磷选自五氯化磷；所述卤化锂选自氟化锂；所述有机溶剂选自乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、乙醚与乙腈中的一种或多种。
[0011]优选的，所述有机溶剂的含水量低于10ppm；所述五卤化磷与无水草酸的质量比为1：(1.3～1.4)。
[0012]优选的，所述加热反应的温度为40℃～50℃；加热反应的时间为3～6h。
[0013]优选的，所述卤化锂的无水氟化氢溶液中卤化锂与无水氟化氢的质量比为1：(20～30)；所述三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液的质量比为1：(1.5～3.0)。
[0014]优选的，所述混合反应的温度为
‑
20℃～
‑
35℃；混合反应的时间为3～5h。
[0015]优选的，混合反应后，过滤浓缩，得到二氟双草酸磷酸锂粗品；将所述二氟双草酸磷酸锂重结晶，干燥，得到二氟双草酸磷酸锂。
[0016]优选的，所述重结晶所用的溶剂为乙酸乙酯与二氯甲烷的混合溶液；所述乙酸乙酯与二氯甲烷的体积比为1：4～5；所述重结晶的时间为3～5h。
[0017]优选的，所述干燥时通入氟氮混合气；所述氟氮混合气中氟气的体积浓度为1％～5％；所述干燥为真空干燥；所述干燥的温度为40℃～50℃。
[0018]本专利技术提供了一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法，包括：在保护气氛中，将三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液混合反应，得到二氟双草酸磷酸锂。与现有技术相比，本专利技术使三草酸磷酸与卤化锂进行固液反应，反应条件温和易控，反应充分，产品收率高，且得到的产物氯离子残留少、游离酸含量低、纯度高。
附图说明
[0019]图1为本专利技术二氟双草酸磷酸锂的19F核磁谱图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]本专利技术提供了一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法，包括：在保护气氛中，将三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液混合反应，得到二氟双草酸磷酸锂。
[0022]本专利技术对所有原料的来源并没有特殊的限制，为市售即可。
[0023]在本专利技术中，所述三草酸磷酸优选按照以下方法制备：将无水草酸与五卤化磷在有机溶剂中加热反应，得到三草酸磷酸；所述五卤化磷优选为五氯化磷；所述五卤化磷与无水草酸的质量比优选为1：(1.3～1.4)；所述有机溶剂优选为乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、乙醚与乙腈中的一种或多种；所述有机溶剂的含水量优选低于10ppm；所述五卤化磷与有机溶剂的质量比优选为1：(7～9)，更优选为1：(7.5～8.5)，再优选为1：(7.8～8.5)；所述加热反应的温度优选为40℃～50℃；所述加热反应的时间优选为3～6h，更优选为4～6h；在本专利技术中优选先将无水草酸与有机溶剂混合，然后加入五卤化磷，加热反应，得到三草酸磷酸；为避免有机溶剂的损失，所述加热反应优选在回流的条件下进行。
[0024]按照本专利技术，所述卤化锂的无水氟化氢溶液优选按照以下步骤制备：将卤化锂溶于无水氟化氢中，得到卤化锂的无水氟化氢溶液；所述卤化锂优选为氟化锂；所述卤化锂优选为高纯卤化锂；所述卤化锂与无水氟化氢的质量比1：(20～30)；在本专利技术提供的一些实施例中，所述卤化锂与无水氟化氢的质量比优选为1：20；在本专利技术提供的一些实施例中，所述卤化锂与无水氟化氢的质量比优选为1：25；在本专利技术提供的另一些实施例中，所述卤化锂与无水氟化氢的质量优选为1：30。
[0025]在保护气氛中，将三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液混合反应；所述保护气氛优选为氮气、氩气与氦气中的一种或多种；所述三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液
的质量比优选为1：(1.5～3.0)，更优选为1：(1.8～3.0)，再优选为1：(1.8～2.7)；在本专利技术提供的一些实施例中，所述三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液的质量比优选为1：1.87；在本专利技术提供的一些实施例中，所述三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液的质量比优选为1：2.29；在本专利技术提供的另一些实施例中，所述三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液的质量比优选为1：2.7；所述混合反应的温度优选为
‑
20℃～
‑
35℃，更优选为
‑
20℃～
‑
30℃，再优选为
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20℃～
‑
25℃；所述混合反应的时间优选为3～5h。
[0026]混合反应后，优选过滤浓缩，得到二氟双草酸磷酸锂粗品。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法，其特征在于，包括：在保护气氛中，将三草酸磷酸与卤化锂的无水氟化氢溶液混合反应，得到二氟双草酸磷酸锂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三草酸磷酸按照以下方法制备：将无水草酸与五卤化磷在有机溶剂中加热反应，得到三草酸磷酸。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述五卤化磷选自五氯化磷；所述卤化锂选自氟化锂；所述有机溶剂选自乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、乙醚与乙腈中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂的含水量低于10ppm；所述五卤化磷与无水草酸的质量比为1：(1.3～1.4)。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述加热反应的温度为40℃～50℃；加热反应的时间为3～6h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述卤化锂的无水氟化氢溶液中卤化锂与无...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云峰，薛旭金，辛婉婉，李世江，李凌云，杨华春，王艳君，张照坡，
申请(专利权)人：多氟多化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：