一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法技术

本发明专利技术提出一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法，属于锂电池添加剂制备技术领域。所述二氟双草酸磷酸盐的制备方法，包括如下步骤：1)将二甲基二氯硅烷和无水草酸混合，将得到的混合物加热和超声进行反应，得到反应物；所述加热和超声同步进行；2)将所述反应物进行过滤，将滤液进行降温析晶，并在降温析晶过程中进行超声，得到结晶产物二甲基硅烷草酸酯；3)将结晶产物采用溶剂溶解，得到二甲基硅烷草酸酯溶液；4)在加热和搅拌条件下在二甲基硅烷草酸酯溶液中滴加六氟磷酸锂溶液或六氟磷酸钠溶液进行反应，得到二氟双草酸磷酸盐。本发明专利技术提供的二氟双草酸磷酸盐的制备方法高效，操作简单，且制备得到的产品纯度高、收率高。收率高。收率高。

【技术实现步骤摘要】
一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法


[0001]本专利技术属于锂电池添加剂制备
，尤其涉及一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法。

技术介绍

[0002]经实验表明少量二氟磷酸锂即可促进石墨负极固体电解质相界面(SEI)的形成，随着新能源技术的发展，锂离子电池应用爆发式增长，同时出现了锂矿资源短缺、成本急速升高的问题，而钠矿资源丰富且成本相对较低，在储能和低速电车领域钠离子电池可以完美弥补锂电面临的困境，实现部分甚至全面取代，钠盐中二氟双草酸磷酸钠产品类似于锂盐中的二氟双草酸磷酸锂，可作为钠离子电池和储能领域非水电解液添加剂，赋予钠离子电池优异的耐高低温性能，在电池的正负极表面形成稳定的固体电解质界面膜，使其具有更好的热稳定性和循环性能，在高镍、高电压领域有着广阔的应用前景。
[0003]目前二氟双草酸磷酸钠相关报道较少，相近产品二氟双草酸磷酸锂有多种制备路线。现有技术中二氟双草酸磷酸锂在制备过程中主要存在产品氯离子含量高、反应时间过长及三废处理困难等问题。如专利CN110845539A公开了以六氟磷酸锂和草酸铵为原料，在非质子有机溶剂中制备六氟磷酸锂和草酸铵混合溶液，在不引入其他物质的条件下，直接反应得到二氟双草酸磷酸锂溶液的方法，但会生成胺类物质，进攻产物进而发生副反应，影响纯度；专利CN102216311B公开了由六氟磷酸锂、四氯化硅和草酸制备二氟双草酸磷酸锂溶液的方法，该方法产品中的氯离子含量超标，由于产品以溶液形式存在，未反应的草酸较难除去，存在产物酸度偏高问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法，本专利技术提供的二氟双草酸磷酸盐的制备方法高效、反应时间短，操作简单，且制备得到的产品纯度高、收率高。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法，包括如下步骤：
[0006]1)将二甲基二氯硅烷和无水草酸混合，将得到的混合物采用搅拌、加热和超声进行反应，得到反应物；所述加热和超声同步进行；
[0007]2)将所述反应物进行过滤，将滤液进行降温析晶，并在降温析晶过程中进行超声，得到结晶产物二甲基硅烷草酸酯；
[0008]3)将结晶产物采用溶剂溶解，得到二甲基硅烷草酸酯溶液；
[0009]4)在加热和搅拌条件下在二甲基硅烷草酸酯溶液中滴加六氟磷酸锂溶液或六氟磷酸钠溶液进行反应，得到二氟双草酸磷酸盐；
[0010]所述二氟双草酸磷酸盐为二氟双草酸磷酸锂或二氟双草酸磷酸钠。
[0011]优选的，步骤1)中二甲基二氯硅烷与无水草酸摩尔比为(1.5～2):1。
[0012]优选的，步骤1)中搅拌的转速为100～500rpm，；加热温度为60～90℃；超声功率为
200～800W，时间为6～8h。
[0013]优选的，步骤2)中降温析晶时的温度为
‑
15～0℃，超声功率为200～800W。
[0014]优选的，步骤2)中得到结晶产物后进行过滤，将滤饼进行干燥；所述干燥的温度为40～90℃。
[0015]优选的，步骤4)加热温度控制在30～60℃，搅拌的转速为100～500rpm。
[0016]优选的，步骤4)中二甲基硅基草酸酯和六氟磷酸钠的摩尔比为1.9～2:1。
[0017]优选的，步骤4)中反应完成后，还包括将反应产物进行过滤，并将滤液进行浓缩析晶和干燥。
[0018]优选的，所述浓缩析晶的温度为30～80℃，干燥的温度为60～90℃。
[0019]优选的，所述无水草酸的含水量在100ppm以下，按质量百分比计，所述无水草酸的纯度大于99.9％，二甲基二氯硅烷的纯度大于99.9％。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：
[0021]本专利技术提供了一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法，本专利技术先通过采用搅拌、加热和超声的方式将二甲基二氯硅烷和无水草酸进行酯化反应，通过引入超声从而促进草酸在二氯二甲基硅烷中的分散和充分接触，加快了固液反应进程，极大的缩短了反应时间，同时超声场的存在可以防止中间产品的氯离子夹杂，对于氯离子等杂质离子的去除有明显效果。二氟双草酸磷酸盐的纯度≥99.9％，含水量≤10ppm，氯离子含量≤2ppm，酸度值≤200ppm。
[0022]而且在制备高品质二氟双草酸磷酸钠产品的同时最大程度的节约了经济成本，缩短了反应周期，减少了溶剂处理工序，具有极大的工业化生产效益。
附图说明
[0023]图1为实施例1制备得到的产品的核磁F谱图；
[0024]图2为实施例1制备得到的产品的核磁P谱图。
具体实施方式
[0025]下面将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。
[0026]本专利技术提供了一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法，包括如下步骤：
[0027]1)将二甲基二氯硅烷和无水草酸混合，将得到的混合物采用搅拌、加热和超声进行反应，得到反应物；所述加热和超声同步进行；
[0028]2)将所述反应物进行过滤，将滤液进行降温析晶，并在降温析晶过程中进行超声，得到结晶产物二甲基硅烷草酸酯；
[0029]3)将结晶产物采用溶剂溶解，得到二甲基硅烷草酸酯溶液；
[0030]4)在加热和搅拌条件下在二甲基硅烷草酸酯溶液中滴加六氟磷酸锂溶液或六氟磷酸钠溶液进行反应，得到二氟双草酸磷酸盐；
[0031]所述二氟双草酸磷酸盐为二氟双草酸磷酸锂或二氟双草酸磷酸钠。
[0032]本专利技术将二甲基二氯硅烷和无水草酸混合，将得到的混合物采用搅拌、加热和超声进行反应，得到反应物；所述加热和超声同步进行。在本专利技术中，所述无水草酸的含水量优选在100ppm以下，按质量百分比计，所述无水草酸的纯度优选大于99.9％，二甲基二氯硅烷的纯度优选大于99.9％。在本专利技术中，所述二甲基二氯硅烷与无水草酸摩尔比优选为(1.5～2):1。在本专利技术中，所述搅拌的转速优选为100～500rpm。在本专利技术中，所述搅拌优选为机械搅拌或磁力搅拌。在本专利技术中，所述加热的温度优选为60～90℃；超声功率优选为200～800W，时间优选为6～8h。
[0033]为了将草酸和二甲基二氯硅烷充分接触，现有技术中在制备硅烷草酸酯时会先将草酸溶解在有机溶剂中，从而使反应更易进行，但在溶剂体系内进行反应需要大量反应时间，且溶剂的加入会额外引入杂质离子，一定程度影响产品品质。同时添加溶剂后，产品会以溶液形式存在，未反应的草酸较难除去，从而会使产物酸度偏高。本专利技术直接将二甲基二氯硅烷和无水草酸采用超声+加热的方式进行反应，在该反应阶段不添加溶剂，不仅可以降低经济成本，及减少后续溶剂处理工序，同时还减少了溶剂中杂质离子的引入，可以进一步提高产品纯度。引入超声场，可以促进草酸在二氯二甲基硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氟双草酸磷酸盐的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)将二甲基二氯硅烷和无水草酸混合，将得到的混合物采用搅拌、加热和超声进行反应，得到反应物；所述加热和超声同步进行；2)将所述反应物进行过滤，将滤液进行降温析晶，并在降温析晶过程中进行超声，得到结晶产物二甲基硅烷草酸酯；3)将结晶产物采用溶剂溶解，得到二甲基硅烷草酸酯溶液；4)在加热和搅拌条件下在二甲基硅烷草酸酯溶液中滴加六氟磷酸锂溶液或六氟磷酸钠溶液进行反应，得到二氟双草酸磷酸盐；所述二氟双草酸磷酸盐为二氟双草酸磷酸锂或二氟双草酸磷酸钠。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中二甲基二氯硅烷与无水草酸摩尔比为(1.5～2):1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中搅拌的转速为100～500rpm；加热温度为60～90℃；超声功率为200～800W，时间为6～8h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中降温析晶时的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁建涛，李宏亮，王德勇，于鑫，耿其琛，宋传政，李超，
申请(专利权)人：山东海科创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：