二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法、二氟磷酸锂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法、二氟磷酸锂的制备方法，属于二氟磷酸锂的制备技术领域。本发明专利技术的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：在回收溶剂中混入五氟化磷后进行反应；所述五氟化磷在回收溶剂中的混入量为回收溶剂中不溶物质量的4.5～6.5倍；所述回收溶剂是以六氟磷酸锂和有机硅氧化物为反应物在二氟磷酸锂的不良有机溶剂中反应生成二氟磷酸锂后固液分离后回收的溶剂。本发明专利技术的处理方法操作简单，处理后的回收溶剂循环利用时，能够降低合成的二氟磷酸锂中不溶物的含量，提高溶剂的循环使用效率。提高溶剂的循环使用效率。

【技术实现步骤摘要】
二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法、二氟磷酸锂的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法、二氟磷酸锂的制备方法，属于二氟磷酸锂的制备


技术介绍

[0002]锂电池是一类清洁能源，并且安全性高且无污染，锂离子电池可应用于新能源汽车、电子产品等领域，近年来新能源汽车行业发展迅速，尤其是在政府补贴政策发布期间，新能源汽车行业增速较快，尤其是动力电池和储能电池的大规模应用，有利的带动了锂电池行业的发展，使得锂电池成为一个不断扩大的全球产业。
[0003]近年来二氟磷酸锂作为一种性能表现十分优异的功能添加剂，广泛应用于锂离子二次电池的电解液中。二氟磷酸锂可以在锂离子电池正负极的表面形成低阻抗的界面膜，抑制了电极与电解液的副反应，提高了电池的循环寿命。
[0004]二氟磷酸锂，分子式LiPO2F2，白色粉末状固体，熔点340℃，暴露于空气中易吸收空气中水分并显酸性。二氟磷酸锂主要作为锂电池电解液的添加剂。研究表明在六氟磷酸锂电解液体系中加入少量的二氟磷酸锂，可显著改善电池的高低温循环性能。
[0005]目前，主流的制备二氟磷酸锂的方法是六氟磷酸锂和碳酸锂反应生成二氟磷酸锂和氟化锂以及二氧化碳。该工艺主要存在问题是原料价格高、工艺复杂、能耗高、产品分离提纯困难、收率低等缺点，不利于产业化实施。
[0006]相较于上述现有技术，以六氟磷酸锂和有机硅氧化物进行反应制备二氟磷酸锂的方法，工艺简单、反应高效，产品收率高的特点，例如申请公布号为CN109867269A中国专利技术专利公开了一种二氟磷酸锂制备方法，该方法使用六氟磷酸锂和三(三甲基硅烷基)亚磷酸酯在溶剂中合成二氟磷酸锂，该方法工艺简单、反应高效，产品收率在89％以上，但是在反应过程中溶剂循环使用会导致成品中不溶物含量过高(20000～30000ppm)，严重影响了产品的纯度。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法，用以解决溶剂循环利用时以六氟磷酸锂和有机硅氧化物为反应物制备的二氟磷酸锂不溶物含量过高的问题。
[0008]本专利技术的目的还在于提供一种二氟磷酸锂的制备方法。
[0009]为了实现以上目的，本专利技术的二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法所采用的技术方案是：
[0010]一种二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法，包括以下步骤：在回收溶剂中混入五氟化磷后进行反应；所述五氟化磷在回收溶剂中的混入量为回收溶剂中不溶物质量的4.5～6.5倍；所述回收溶剂是以六氟磷酸锂和有机硅氧化物为反应物在二氟磷酸锂的不
良有机溶剂中反应生成二氟磷酸锂后固液分离后回收的溶剂。
[0011]本专利技术的二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法，操作简单，处理后的回收溶剂循环利用时，能够降低合成的二氟磷酸锂中不溶物的含量，提高溶剂的循环使用效率。将本专利技术的处理方法处理后的回收溶剂用于二氟磷酸锂的制备，可将得到的二氟磷酸锂中不溶物含量降低至1000ppm以下。
[0012]可以理解的是，所述不良有机溶剂为六氟磷酸锂和有机硅氧化物的良溶剂。所述不良有机溶剂即可以是回收自六氟磷酸锂和有机硅氧化物为反应物制备二氟磷酸时采用的溶剂，也可以是新鲜的不良有机溶剂。进一步地，所述混入是将五氟化磷溶液加入到回收溶剂中；所述五氟化磷溶液的溶剂为二氟磷酸锂的不良有机溶剂；所述不良有机溶剂为碳酸酯类溶剂。所述碳酸酯类溶剂优选为环状碳酸酯和/或链状碳酸酯，例如为所述环状碳酸酯优选为碳酸乙烯酯，所述链状碳酸酯优选为碳酸二甲酯和/或碳酸甲乙酯。所述五氟化磷溶液中，五氟化磷的质量为溶剂的质量的9％～50％，例如15％～50％，又如20～33.3％，优选为15％～30％，例如为20％～30％。优选地，五氟化磷溶液的加入量为回收溶剂中不溶物量的4.9～6.1倍，例如为5.5～6倍。
[0013]进一步地，在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应在搅拌条件下进行，搅拌的转速为100r/min～300r/min。更进一步地，所述搅拌的转速为200r/min～250r/min，例如为250r/min。
[0014]进一步地，采用滴加的方式将五氟化磷溶液加入回收溶剂中，在滴加五氟化磷溶液的过程中对回收溶剂进行搅拌。所述的滴加的速度为20mL/min～60mL/min。
[0015]进一步地，在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应的温度为30～60℃，例如为30～50℃。更进一步地，在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应的温度为40℃～50℃，例如为45℃。
[0016]进一步地，在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应的时间不低于1h，例如反应的时间为1～5h。优选地，在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应的时间不低于2h，例如反应时间为2h、3h、4h或5h。进一步地，在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应的时间为2～3h。
[0017]为了避免五氟化磷遇水分解，提高五氟化磷的利用率，进一步地，在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应在无水条件下进行，例如在密闭条件下进行。
[0018]本专利技术的二氟磷酸锂的制备方法所采用的技术方案为：
[0019]一种二氟磷酸锂的制备方法，包括以下步骤：
[0020]1)以六氟磷酸锂和有机硅氧化物为反应物在二氟磷酸锂的不良有机溶剂中反应生成二氟磷酸锂，固液分离，得到二氟磷酸锂固体，收集固液分离后的液体，得到回收溶剂；
[0021]2)在所得回收溶剂中混入五氟化磷后进行反应，反应结束后得到处理过的回收溶剂；所述五氟化磷在回收溶剂中的混入量为回收溶剂中不溶物质量的4.5～6.5倍；
[0022]3)将步骤2)中得到的处理过的回收溶剂返回步骤1)中作为不良有机溶剂，重复步骤1)和步骤2)。
[0023]本专利技术的二氟磷酸锂的制备方法，操作简单，能够在提高二氟磷酸锂的不良有机溶剂的循环使用效率的同时降低合成二氟磷酸锂中不溶物的含量，提高二氟磷酸锂的纯度，经济性高。采用本专利技术的二氟磷酸锂的制备方法可以将循环利用二氟磷酸锂的不良有机溶剂时得到二氟磷酸锂中不溶物含量低于1000ppm。
[0024]进一步地，步骤1)中，所述反应的温度为30℃～90℃，反应的时间为6～15h。例如所述反应的温度为60℃，反应的时间为6h。进一步地，所述有机硅氧化物为多甲基硅氧烷，例如为二甲基二硅氧烷和/或四甲基二硅氧烷。
[0025]进一步地，步骤2)中，所述混入是将五氟化磷溶液加入到回收不良溶剂中；所述五氟化磷溶液的溶剂为二氟磷酸锂的不良有机溶剂；所述不良有机溶剂为碳酸酯类溶剂。所述五氟化磷溶液中，五氟化磷的质量为不良溶剂的质量的9％～50％，例如15％～50％，又如20～33.3％，优选为15％～30％，例如为20％～30％。进一步地，五氟化磷的加入量为回收溶剂中不溶物质量的4.9～6.1倍，例如为5.5～6倍。
[0026]进一步地，步骤2)中，所述反应在搅拌条件下进行，搅拌的转速为100r/min～300本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：在回收溶剂中混入五氟化磷后进行反应；所述五氟化磷在回收溶剂中的混入量为回收溶剂中不溶物质量的4.5～6.5倍；所述回收溶剂是以六氟磷酸锂和有机硅氧化物为反应物在二氟磷酸锂的不良有机溶剂中反应生成二氟磷酸锂后固液分离后回收的溶剂。2.根据权利要求1所述的二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法，其特征在于：所述混入是将五氟化磷溶液加入到回收溶剂中；所述五氟化磷溶液的溶剂为二氟磷酸锂的不良有机溶剂；所述不良有机溶剂为碳酸酯类溶剂。3.根据权利要求1或2所述的二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法，其特征在于：在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应在搅拌条件下进行，搅拌的转速为200r/min～250r/min。4.根据权利要求1或2所述的二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法，其特征在于：在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应的温度为30～60℃。5.根据权利要求4所述的二氟磷酸锂合成工艺中回收溶剂的处理方法，其特征在于：在回收溶剂中混入五氟化磷进行的反应的时间为2～3h。6.一种二氟磷酸锂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华春，闫春生，李博文，耿梦湍，崔艺馨，段宾，李燕子，曹聪聪，崔云龙，赵亮，
申请(专利权)人：多氟多新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：