[發(fā)明專利]一種六氟磷酸鹽的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610197700.3
• 申請(qǐng)日: 2016-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105776168A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴曉兵;王霹霹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 珠海市賽緯電子材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C01B25/455
• 分類號(hào): C01B25/455;H01M10/0567
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 王賢義;何承鑫

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)化合物合成領(lǐng)域，尤其涉及一種電解液添加劑六氟磷酸鹽（CsPF₆、RuPF₆、Sr(PF₆)₂及Ba(PF₆)₂）的制備方法。

背景技術(shù)

電解液功能添加劑六氟磷酸鹽（CsPF₆、RuPF₆、Sr(PF₆)₂及Ba(PF₆)₂）化合物是一種新型的離子電池電解液添加劑，能夠顯著提高離子電池的高低溫、倍率、循環(huán)性能等工作性能。該添加劑能夠在離子電池電極形成良好的保護(hù)膜，因此可廣泛地用作常規(guī)離子電池、高電壓離子電池、安全阻燃型離子電池和高功率動(dòng)力離子電池等離子電池電解液添加劑。

但作為一種新型的電解液功能添加劑，六氟磷酸鹽（CsPF₆、RuPF₆、Sr(PF₆)₂及Ba(PF₆)₂）的制備過(guò)程較為復(fù)雜，成本相對(duì)較高；且需要在全程低溫環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，在制備過(guò)程中還存在處理不當(dāng)發(fā)生爆炸的可能，安全系數(shù)較低。此外，制備獲得的成品率低，制備一定量的六氟磷酸鹽時(shí)，需要投入大量的原料才能完成，這進(jìn)一步增加了成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全、成本低且收率高的六氟磷酸六氟磷酸鹽（CsPF₆、RuPF₆、Sr(PF₆)₂及Ba(PF₆)₂）的制備方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，該方法包括以下步驟：

（1）按比例緩慢將三氯化磷和無(wú)水氟化氫加入氣液混合器中，其中無(wú)水氟化氫相對(duì)于三氯化磷是過(guò)量的，在50～60℃下反應(yīng)生成三氟化磷和氯化氫；

（2）將步驟（1）中生成的三氟化磷、氯化氫和多余的氟化氫氣體連續(xù)不斷通入五氟化磷反應(yīng)生成器中，同時(shí)連續(xù)通入氯氣，保持反應(yīng)體系在35～70℃的干燥環(huán)境下，反應(yīng)器中三氟化磷、氯氣及氟化氫氣體連續(xù)反應(yīng)生成五氟化磷氣體；

（3）在-10～-30℃下，將五氟化磷氣體導(dǎo)入氟化鹽（XF）中，其中X選自Cs、Ru、Sr和Ba中的一種，導(dǎo)入的過(guò)程中不斷攪拌，反應(yīng)生產(chǎn)六氟磷酸鹽（CsPF₆、RuPF₆、Sr(PF₆)₂及Ba(PF₆)₂），在-20～-30℃下結(jié)晶2～4個(gè)小時(shí)，經(jīng)濃縮、干燥得到六氟磷酸鹽產(chǎn)品；對(duì)反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣回收再利用。

由上述方法步驟可見(jiàn)，投入的原材料價(jià)格低廉，這可極大地降低六氟磷酸鹽的制備成本；本發(fā)明在非低溫狀態(tài)下反應(yīng)，其反應(yīng)條件溫和，易于控制，可進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)，可實(shí)現(xiàn)工業(yè)化；制得的六氟磷酸鹽的純度極高，大于99.9％，其收率極高，能夠滿足鋰電池對(duì)電解質(zhì)的純度要求。

一個(gè)優(yōu)選的方案是，所述步驟（2）中所得的五氟化磷氣體產(chǎn)物在O～-40℃冷卻條件下除去雜質(zhì)。

上述方案可見(jiàn)，在低溫冷卻條件下能夠保證工序過(guò)程的安全性。

一個(gè)優(yōu)選的方案是，所述步驟（3）中，對(duì)產(chǎn)生的廢氣回收再利用的過(guò)程為：用水吸收廢氣，生成鹽酸溶液，回收再利用。

上述方案可見(jiàn)，對(duì)廢氣進(jìn)行處理，避免了對(duì)環(huán)境造成污染，且生成鹽酸溶液，實(shí)現(xiàn)回收再利用，避免資源浪費(fèi)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開(kāi)了一種電解液功能添加劑六氟磷酸鹽（CsPF₆、RuPF₆、Sr(PF₆)₂及Ba(PF₆)₂）的制備及其純化方法，實(shí)現(xiàn)安全、低成本和高收率地制備高純度的功能添加劑六氟磷酸鹽化合物，且容易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

下面列舉具體實(shí)施方式詳予說(shuō)明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例的CsPF₆的制備方法包括以下步驟：