[發(fā)明專(zhuān)利]一種[(CH3O)2CO]3Li2[C2BF2O4]2單晶及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310321105.2
• 申請(qǐng)日: 2013-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103382577A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李法強(qiáng);賈國(guó)鳳;彭正軍;祝增虎;王敏;諸葛芹;向容;龔龑
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所
• 主分類(lèi)號(hào): C30B29/54
• 分類(lèi)號(hào): C30B29/54;C30B7/14;H01M6/16;H01M10/0564
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武;沈祖鋒

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于結(jié)晶化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種[(CH₃O)₂CO]₃Li₂[C₂BF₂O₄]₂單晶及其制備方法與應(yīng)用。

【背景技術(shù)】

近年來(lái)，由于能源匱乏和環(huán)境污染的壓力，人們努力尋找綠色環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的能源。鋰離子電池由于其能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)以及工作電壓高等優(yōu)點(diǎn)，成為備受矚目的動(dòng)力電源。電解質(zhì)是鋰離子電池的重要組成部分，承擔(dān)著正負(fù)極之間傳輸電子的作用，它對(duì)電池的容量、工作溫度范圍、循環(huán)性能以及安全性等性能具有重要的影響。

二氟草酸硼酸鋰（C₂BF₂O₄·Li）作為一種結(jié)合了雙草酸硼酸鋰（C₄BO₈·Li）和四氟硼酸鋰（LiBF₄）結(jié)構(gòu)的電解質(zhì)鋰鹽，被認(rèn)為是最有可能替代現(xiàn)有鋰鹽六氟磷酸鋰（LiPF₆）和四氟硼酸鋰（LiBF₄）的物質(zhì)而受到廣泛關(guān)注。關(guān)于C₂BF₂O₄·Li的制備，最初以L(fǎng)iBF₄、CH(CF₃)OLi和H₂C₂O₄為原料，以碳酸酯或乙腈(AN)等極性非質(zhì)子溶液為反應(yīng)介質(zhì)，所得產(chǎn)物的純度較低。¹¹B核磁共振表明，未反應(yīng)的LiBF₄的含量高達(dá)15％以上，而LiBF₄與C₂BF₂O₄·Li在常見(jiàn)有機(jī)溶劑中的溶解度相近，難以通過(guò)重結(jié)晶方法有效地分離。

在低溫下以碳酸酯或乙腈（AN）為溶劑，在反應(yīng)助劑三氯化鋁（A1Cl₃）或四氯化硅（SiC1₄）的作用下，使H₂C₂O₄與LiBF₄直接反應(yīng)，生成C₂BF₂O₄·Li；所得產(chǎn)物C₂BF₂O₄·Li的純度有大幅提高，未反應(yīng)的LiBF₄的含量降至約0.5％，但該反應(yīng)的反應(yīng)條件苛刻，原料LiBF₄的制備比較困難，制備成本較高。為克服這些缺點(diǎn)，Sheng?shui?Zhang等人在Electrochemistry?Communications中提出將BF₃·O(CH₂CH₃)₂與Li₂C₂O₄反應(yīng)，制備了純度較高的C₂BF₂O₄·Li。該方法在原料選擇和制備條件上表現(xiàn)出極大的優(yōu)越性，已成為C₂BF₂O₄·Li的常用制備方法，但是依然沒(méi)能把LiBF₄與C₂BF₂O₄·Li有效地分離，得到的C₂BF₂O₄·Li的純度低于99.5%。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種[(CH₃O)₂CO]₃Li₂[C₂BF₂O₄]₂單晶。

本發(fā)明的另一目的在于提供所述的[(CH₃O)₂CO]₃Li₂[C₂BF₂O₄]₂單晶的制備方法。