[發明專利]一種二氟草酸硼酸鋰的制備方法

在審

• 申請號: 201811089628.8
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109053787A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 安峰;趙慶云;孫新華;袁莉;王坤;孫培亮;桑俊利;陳世娟;秦凱
• 申請（專利權）人: 天津金牛電源材料有限責任公司
• 主分類號: C07F5/02
• 分類號: C07F5/02
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 李冉

本發明公開了一種二氟草酸硼酸鋰的制備方法，該方法包括：以氫氟酸、草酸鋰、三氧化二硼為反應原料，充分攪拌，過濾，減壓蒸發得到二氟草酸硼酸鋰濃縮液，加入有機溶劑，過濾干燥濾渣得到二氟草酸硼酸鋰。本發明通過水相法制備二氟草酸硼酸鋰溶液和純化二氟草酸硼酸鋰的兩步法得出產物，反應廢氣用堿液吸收。本發明方法工藝操作簡單，產品純度高、收率高、反應過程環保無污染。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池材料制造技術領域，更具體的說是涉及一種二氟草酸硼酸鋰的制備方法。

背景技術

二氟草酸硼酸鋰LiODFB是一種具有發展潛質的新型鋰鹽電解質，看做是LiBOB和LiBF₄結構的組合，集合了兩者的共同優點。在鋰離子電池領域具有廣闊的應用前景。

二氟草酸硼酸鋰作為電解液添加劑可在正極表面形成穩定的保護膜(CEI膜)，改善電解液與正負極材料的相容性，提高鋰離子電池的循環性能、高低溫性能、倍率性能等。根據現今的研究進展，得出主要制備二氟草酸硼酸鋰的方法如下。

固相法，如專利CN103333186B，將含氟鹽類化合物、含鋰化合物、含硼化合物按氟元素、鋰元素、硼元素的一定摩爾比混合，再經高溫熱處理，經有機溶劑多次提純得到所要的產物。

三氟化硼法，如專利CN103265569A中以草酸鋰、三氟化硼乙醚為原料，混合溶劑選用乙腈、碳酸酯，在封閉環境下通過催化劑進行反應，過濾后，除去未反應物，濃縮含有二氟草酸硼酸鋰的溶液，降溫后析晶，真空干燥得到產物。

四氟硼酸鋰法，如專利CN103113396B中四氟硼酸鋰、草酸、有機溶劑及助劑氟化氫氣體為反應原料，反應后得到含二氟草酸硼酸鋰的混合物，將得到的混合物除去有機溶劑，再經重結晶提純后得到二氟草酸硼酸鋰。

以上的方法都存在各自的問題，固相法雖然流程簡單但獲得的產品純度低；三氟化硼法產生的四氟硼酸鋰副產物，造成收率下降、產品純度不高；四氟硼酸鋰法流程簡單、收率和純度高，但是原料四氟硼酸鋰造價高，工藝生產成本高，不適合大規模的工業化生產。

因此，結合上述問題，提供一種二氟草酸硼酸鋰的制備方法，是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種二氟草酸硼酸鋰的制備方法，該方法工藝流程簡單、產品收率和純度高、原料成本低、適合大規模工業化生產。

本發明的目的是提供一種二氟草酸硼酸鋰的制備方法，具體是由氫氟酸、草酸鋰、三氧化二硼一步反應得到粗產品水相溶液，再通過提純得到高純的二氟草酸硼酸鋰。其反應方程式如下：

B₂O₃+2LiC₂O₄+6HF＝2LiBF₂C₂O₄+2LiF+3H₂O

H₂O+SOCl₂＝SO₂+2HCl

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

(1)二氟草酸硼酸鋰溶液的水相法制備：

S1，將濃度為20％的氫氟酸、草酸鋰、三氧化二硼加入到襯氟反應釜中，密閉環境下，充分攪拌，反應2-24h；

S2，過濾步驟S1得到的水溶液混合物，除去反應副產物氟化鋰，得到二氟草酸硼酸鋰溶液；

S3，減壓蒸發S2得到的溶液，去除溶液中40-70％的水，得到二氟草酸硼酸鋰濃縮液；

(2)二氟草酸硼酸鋰的純化：

S4，將二氟草酸硼酸鋰濃縮液轉移到襯氟反應釜中，緩慢加入含有氯化亞砜的有機溶液；