一种二氟磷酸钠的制备方法技术

本发明专利技术涉及精细化工领域，具体关于一种二氟磷酸钠的制备方法；本方法采用碳酸钠、二氟磷酸、溶剂、干燥剂，经反应，过滤，提纯，得到二氟磷酸钠；本发明专利技术中二氟磷酸首先经过倍半硅氧烷吸附树脂吸附提纯，提纯后的纯度高达99.5％；其中干燥剂使用NaA分子筛，采用SiO2、A12O3、氢氧化钠、去离子，经陈化，微波成核和晶化，来制备NaA分子筛；本发明专利技术制备的NaA分子筛，性能好，具有较大的静态吸水量；本发明专利技术的二氟磷酸钠的制备方法，工艺简单，设备投资少，反应温度低，易于分离，产品纯度高。产品纯度高。

【技术实现步骤摘要】
一种二氟磷酸钠的制备方法


[0001]本专利技术涉及精细化工领域，尤其是一种二氟磷酸钠的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，受智能设备如手机、平板电脑快速发展，小型锂电池市场份额迅速增长，此外，电动汽车技术日益完善，大型锂电池的市场需求也逐步释放，预计未来几年，锂电池将保持增长趋势。锂电池多数是二次电池，其稳定性差、耐低温性不好、循环特性不良等技术难点，而二氟磷酸锂做电解液能有效改善上述锂电池缺点。
[0003]由于二氟磷酸钠具有与二氟磷酸锂类似的化学性质，有希望成为一种理想的电解液添加剂。
[0004]CN202180016949.9：涉及在能量存储装置中使用的二氟磷酸盐添加剂的合成和评价。二氟磷酸盐添加剂可选自由以下项组成的组：二氟磷酸锂(LFO)、二氟磷酸钠(NaFO)、二氟磷酸铵(AFO)、二氟磷酸四甲铵(MAFO)、二氟磷酸钾(KFO)及其组合。在一些情况下，二氟磷酸盐添加剂不是二氟磷酸锂(LFO)。
[0005]CN202110947056.8：提供了一种锂离子电池用电解液及其化成方法，所述电解液包括：体积比为3
‑
4:1的环状碳酸酯和链状碳酸酯的混合物作为有机溶剂，电解质盐，以及添加剂，所述添加剂由碳酸亚乙烯酯，二氟磷酸钠，甲基乙烯基砜和1
‑
甲基
‑2‑
哌啶酮；其中上述四种添加剂的质量比例，碳酸亚乙烯酯：二氟磷酸钠：甲基乙烯基砜：1
‑
甲基
‑2‑
哌啶酮＝20
‑
22:1
‑
1.2:16
‑
20:8
‑
10；并且进一步的，提供使用该电解液的化成方法，其中包括，将注液后的电池恒流充电至预定电压，然后在预定电压下恒压充电，加热老化预定时间，然后在充电截止电压和放电截止电压之间恒流充放电循环若干次。本专利技术的电解液由于添加剂之间的协同作用，能够在提高电池循环性能的同时，限制电池电池内阻的增长，提高了倍率性能。
[0006]CN202111501459.6：公开了一种宽温型钠离子电池电解液，包括有机溶剂、钠盐和功能添加剂；所述功能添加剂中包括三(三甲基硅基)磷酸酯、N，N
‑
二甲基三氟乙酰胺、氟代碳酸乙烯酯、硫酸乙烯酯、二氟磷酸钠中的一种或多种。本专利技术的有益效果是：在功能添加剂中使用三(三甲基硅基)磷酸酯，在高温下能够优先于溶剂吸附在材料表面，高电位下在过度离子表面催化分解，生成较高浓度的有机分解产物，从而阻止了电解液的持续氧化分解和电解液中HF对材料的侵蚀导致的过渡金属离子溶出，降低界面阻抗从而提高电池的高温循环性能；在功能添加剂中使用N，N
‑
二甲基三氟乙酰胺，能够在低温下对正极材料进行较好的氧化稳定性保护，在低温下能够提高容量保持率。
[0007]然而上述专利及现有技术制备的二氟磷酸钠产率仅为10
‑
20％，且副产物较多。

技术实现思路

[0008]鉴于上述现有技术的不足，为提升二氟磷酸钠产品产率与产品纯度，本专利技术提供了一种二氟磷酸钠的制备方法。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]本专利技术的第一个方面提供了一种二氟磷酸钠的制备方法：
[0011]按重量份，将120
‑
140份碳酸钠，200
‑
220份二氟磷酸，1000
‑
1200份溶剂，20
‑
30份干燥剂，加入到密闭的聚四氟乙烯晶化釜中，通入氮气，升温至40
‑
60℃，搅拌1
‑
3h，反应结束后，再经过滤，提纯，得到二氟磷酸钠，反应方程式如下：
[0012][0013]在一些实施方式中，所述的溶剂选自二甲基亚砜、乙二醇二甲醚、1,3
‑
二氧戊环、二聚乙二醇二甲醚中的一种或多种。
[0014]在一些实施方式中，所述的所述干燥剂选自硅胶干燥剂、分子筛干燥剂的一种或一种以上混合物。
[0015]在一些实施方式中，所述的分子筛干燥剂选用NaA分子筛
[0016]在本专利技术的第二个方面，提供了一种NaA分子筛的制备方法为：
[0017]按重量份，称取20
‑
40份SiO2和15
‑
20份A12O3、12
‑
18份氢氧化钠、65
‑
80份去离子水为原料，在室温下剧烈搅拌，陈化1
‑
4h，得到均匀的合成液，然后将合成液装入反应釜内，置于微波炉中低功率成核和高功率晶化，所得产品用100
‑
200份去离子，水洗至中性，干燥后，得NaA分子筛。
[0018]在一些实施方式中，所述的成核功率为200
‑
300W，时间为10
‑
20min。
[0019]在一些实施方式中，所述的晶化功率为600
‑
800W，时间为30
‑
60min。
[0020]在一些实施方式中，所述的干燥温度为40
‑
50℃，时间为5
‑
8h。
[0021]在一些实施方式中，所述的二氟磷酸首先经过倍半硅氧烷吸附树脂吸附提纯，其方法为：
[0022]S1：胺化反应：按重量份计，在搅拌釜中加入100
‑
150份大孔氯甲基聚苯乙烯球，50
‑
100份六亚甲基四胺，500
‑
1000份水，升温至60
‑
70℃进行反应，保温3
‑
6h，过滤，真空干燥，得到伯胺基树脂：
[0023]S2：按重量份，将500
‑
1000份的甲苯，46
‑
100份伯胺基树脂，0.2
‑
2.5份1,1
‑
二氨基二茂铁，1
‑
4份三乙醇胺到反应釜，通入氮气，60
‑
70℃混合搅拌2
‑
5小时，再加入10
‑
20份丙烯酸基倍半硅氧烷，60
‑
70℃混合搅拌1
‑
3小时，过滤，水洗至中性，干燥，得到所述的倍半硅氧烷吸附树脂。
[0024]在一些实施方式中，所述的倍半硅氧烷吸附树脂填充在吸附柱中，填充量为吸附柱体积百分比的30
‑
40％。
[0025]在一些实施方式中，所述的二氟磷酸流过吸附柱的速度为1
‑
30BV/h。
[0026]反应机理：
[0027]所述伯胺基树脂，丙烯酸基倍半硅氧烷，1,1
‑
二氨基二茂铁之间发生加成反应，将倍半硅氧烷，二茂铁等官能团负载到咔唑基吸附树脂表面，吸附树脂与二氟磷酸中的金属杂质生成配合物，从而提高了二氟磷酸的纯度，进而得到高纯度的二氟磷酸钠。
[0028]技术效本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氟磷酸钠的制备方法，其操作步骤为：按重量份，将120
‑
140份碳酸钠，200
‑
220份二氟磷酸，1000
‑
1200份溶剂，20
‑
30份干燥剂，加入到密闭的聚四氟乙烯晶化釜中，通入氮气，升温至40
‑
60℃，搅拌1
‑
3h，反应结束后，再经过滤，提纯，得到二氟磷酸钠，反应方程式如下：2.根据权利要求1所述的一种二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述的溶剂选自二甲基亚砜、乙二醇二甲醚、1,3
‑
二氧戊环、二聚乙二醇二甲醚中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的一种二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述的所述干燥剂选自硅胶干燥剂、分子筛干燥剂的一种或一种以上混合物。4.根据权利要求3所述的一种二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述的分子筛干燥剂选用NaA分子筛，制备方法为：按重量份，称取20
‑
40份SiO2和15
‑
20份A12O3、12
‑
18份氢氧化钠、65
‑
80份去离子水为原料，在室温下剧烈搅拌，陈化1
‑
4h，得到均匀的合成液，然后将合成液装入反应釜内，置于微波炉中低功率成核和高功率晶化，所得产品用100
‑
200份去离子，水洗至中性，干燥后，得NaA分子筛。5.根据权利要求4所述的一种二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述的成核功率为200
‑
300W，时间为10
‑
20min。6.根据权利要求4所述的一种二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述的晶化功率为600
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：周兆良，程章磊，刘四耀，曾瑜，周洲，徐超，周政，程扬，
申请(专利权)人：衢州市九洲化工有限公司，
类型：发明
国别省市：