[發(fā)明專利]一種二氟磷酸鋰的制備方法

有效

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• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN109867269B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱輝;余意
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞東陽光科研發(fā)有限公司
• 主分類號: C01B25/455
• 分類號: C01B25/455;H01M10/0567
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本發(fā)明涉及一種二氟磷酸鋰的制備方法，所述二氟磷酸鋰由六氟磷酸鋰與三(三甲基硅烷基)亞磷酸酯反應得到。該制備方法簡單、操作便捷，所得產(chǎn)品收率在89％以上，純度高達99.6％以上；且原料廉價易得，生產(chǎn)成本較低，反應條件溫和，增大了工業(yè)化生產(chǎn)的可行性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種二氟磷酸鋰的制備方法。

背景技術(shù)

近年來，受智能手機、移動電源、平板電腦等產(chǎn)品帶動，國內(nèi)鋰電池產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值持續(xù)增長；與此同時，鋰離子電池的應用已不再局限于電子類消費產(chǎn)品，動力和儲能兩個新的應用方向為鋰電池帶來了無限的市場空間。同時，隨著其適用領(lǐng)域的擴大，對進一步改善電池特性的要求也越來越高。目前使用最廣泛的電解質(zhì)鋰鹽為六氟磷酸鋰，盡管其已有不錯的綜合性能，但是由于其不穩(wěn)定、易于吸水、壽命短、低溫性能不好等自身的缺點，不足以滿足鋰離子電池日益擴大的應用要求。

二氟磷酸鋰由于其電導率較高、結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定，添加到電解液中能有效改善上述鋰鹽的缺點，而受到廣泛關(guān)注和研究。如中國專利CN 106882782A公開了一種利用P₂O₅、含鋰無機鹽和干燥的有機溶劑加入到密閉的反應釜，惰性氣體氛圍下降溫至-30～-50℃攪拌至釜內(nèi)水分含量小于1ppm后，升溫60～180℃并通入POF₃反應生成二氟磷酸鋰。該方法不僅能耗大、設(shè)備要求嚴苛、原料成本高，且反應過程中還會生成對環(huán)境有害的高毒性氣體氟化氫，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。

目前尚沒有操作簡單、成本更低且產(chǎn)品產(chǎn)率和純度更高，同時還能適用于工業(yè)化生產(chǎn)的制備二氟磷酸鋰的方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種工藝簡單的二氟磷酸鋰的制備方法，不僅產(chǎn)率和純度均較高，且成本低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。

為達此目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種二氟磷酸鋰的制備方法，由六氟磷酸鋰與三(三甲基硅烷基)亞磷酸酯反應得到。所述三(三甲基硅烷基)亞磷酸酯的結(jié)構(gòu)式如下：

進一步的，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將六氟磷酸鋰于非質(zhì)子性溶劑中攪拌溶解，加熱，加入三(三甲基硅烷基)亞磷酸酯，攪拌反應，得到反應混合物；

(2)將上述反應混合物過濾，濾餅依次經(jīng)過洗滌、重結(jié)晶和干燥，得到二氟磷酸鋰。

進一步的，步驟(1)中所述攪拌溶解的溫度為室溫。

進一步的，步驟(1)中所述非質(zhì)子性溶劑選自乙酸酯類、碳酸酯類、丙酮或1,4-二氧六環(huán)。

所述乙酸酯類溶劑選自乙酸乙酯、乙酸甲酯或乙酸丁酯。

所述碳酸酯類溶劑選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或碳酸甲丙酯。

進一步優(yōu)選的，步驟(1)中所述非質(zhì)子性溶劑為碳酸二甲酯、乙酸乙酯、1,4-二氧六環(huán)中的任意一種。

進一步的，步驟(1)中所述加熱的溫度為35～40℃。

進一步的，所述六氟磷酸鋰與三(三甲基硅烷基)亞磷酸酯的摩爾比為1:0.4～1。

進一步優(yōu)選的，所述六氟磷酸鋰與三(三甲基硅烷基)亞磷酸酯的摩爾比為1:0.4～0.8。

進一步的，步驟(1)中所述加入三(三甲基硅烷基)亞磷酸酯的方式為滴加，滴加時間為45～90min。

進一步優(yōu)選的，所述滴加時間為50～90min，例如：50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min或90min，等等。