[發明專利]一種二氟磷酸鋰的提純方法

有效

• 申請號: 201711390728.X
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN109941982B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 王傳水;任齊都;王冰桐;陳周圓;施蘇萍
• 申請（專利權）人: 江蘇國泰超威新材料有限公司
• 主分類號: C01B25/455
• 分類號: C01B25/455;H01M10/0567;H01M10/0525
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛;周敏

本發明提供了一種二氟磷酸鋰的提純方法，將二氟磷酸鋰粗品溶解于有機溶劑中，得到粗品溶液；向所述的粗品溶液中加入堿性鋰鹽，加熱處理后，過濾去除不溶物，得到濾液；將所述的濾液進行蒸發濃縮，除去部分所述的有機溶劑，得到濃縮液；向所述的濃縮液中加入低極性有機溶劑，進行結晶，然后過濾、干燥得到二氟磷酸鋰純品。本發明采用堿性鋰鹽除去二氟磷酸鋰粗品中的酸，并通過選擇合適的溶劑濾除不溶于該溶劑的氟化鋰和過量的堿性鋰鹽等雜質，并通過溶劑極性調節進行結晶，更為簡便的得到純度達到99.9%以上，酸度降低至70ppm以內滿足電池使用要求的二氟磷酸鋰，該提純方法的收率達到85%以上，且能耗低。

技術領域

本發明涉及一種二氟磷酸鋰的提純方法。

背景技術

二氟磷酸鋰具有熱穩定性好、耐水解及電化學穩定性好等特點，在鋰離子電池中添加二氟磷酸鋰可以有效改善電池的高低溫性能，其原理是在電極界面可以形成一層低阻抗SEI膜，同時能夠抑制電極表面的分解。

現有技術公開了含有一氟磷酸鋰（Li₂PO₃F）或二氟磷酸鋰（LiPO₂F₂）添加劑的電解液，其中該添加劑可以與鋰發生反應在正極或負極表面形成保護膜，可以有效抑制電解液與電極材料的接觸而引起的分解，從而抑制自放電及提高循環壽命。現有技術采用從P₂O₃F₄與金屬鹽或氨氣反應來制造二氟磷酸鋰（LiPO₂F₂）。但是，該方法中采用的原料P₂O₃F₄價格昂貴，而且副反應產物需要分離精制，而電解液添加劑對純度要求很高，因此，若采用該方法制得的LiPO₂F₂為電解液添加劑，其成本較高，不適合用于工業化生產。

US2008-305402和US2008/102376披露了用一種碳酸鹽化合物從LiPF₆中制造LiPO₂F₂；EP-A-2065339和W02008/111367披露了如何從氟化物之外的一種鹵化物、LiPF₆和水制造LiPF₆和LiPO₂F₂的混合物。產生的鹽混合物溶解在非質子的溶劑中并且被用作鋰離子電池的電解液。然而，以上方法在技術上是困難的，反應物雜質較多，提純難度大。

現有技術公開的二氟磷酸鋰制備方法中，得到的均是二氟磷酸鋰的混合物，特別是生成物氟化鋰和原料分解產生的氫氟酸等酸性物質不能被有效去除。

對于高純度二氟磷酸鋰的制備，CN104114487A報道了一種使用含鋰原料鹽和二氟磷酸反應，通過晶析操作析出二氟磷酸鋰，再進行固液分離得到純度95.0%的二氟磷酸鋰。

CN201611214713報道了將二氟磷酸鋰粗品在非水溶劑中溶解，濃縮至溶劑含量為10%以下后，加不良溶劑洗滌后分離出固體，產品純度達到99.7%以上。雖然該專利的實施例1公開了產品的游離酸為65ppm，實施例2的游離酸為45ppm，但是，實施例3的游離酸為410ppm。另外，本申請人經過研究發現，該專利方法并不能夠很好的降低產品的酸度，該專利的實施例1和實施例2中的酸度低，很有可能是選擇的二氟磷酸鋰粗品原料酸度已經處于較低水平。

CN107381530A公開了一種二氟磷酸鋰的提純方法，其雖然公開了產品純度可以達到99.97%，但是，該專利方法不能夠有效降低產品酸度，另外，其需要將溶劑蒸發至干，能耗較大。

CN107381531A公開了一種二氟磷酸鋰的制備方法，其提純方式主要采用丙酮洗出不溶物雜質，而后通過蒸干丙酮溶劑的方式得到成品，對于溶解在溶劑中的雜質無法有效去除，且該方法也不能夠有效降低產品的酸度。