[發(fā)明專利]二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物的合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911128001.3
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN112898337A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉鵬;吳紅松;葛建民;武利斌;閆彩橋;王軍;郝俊;張民;侯榮雪;田麗霞;張茜
• 申請（專利權(quán)）人: 石家莊圣泰化工有限公司
• 主分類號: C07F9/146
• 分類號: C07F9/146
• 代理公司: 河北智酷知創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 13157
• 代理人: 武哲

二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物的合成方法，屬于電池電解液添加劑的技術(shù)領(lǐng)域，采用多元醇與三氯化磷為原料，二氯甲烷為溶劑，具體包括以下步驟：A、將多元醇加入到二氯甲烷中，加入負(fù)載有三乙胺的D101大孔樹脂，然后控制溫度?10～?15℃，向其中滴加三氯化磷，滴加時間2?3h，然后自然升溫至0℃，保溫處理0.5?1h，將反應(yīng)液抽濾后，得到的中間產(chǎn)物；B、氮氣保護(hù)下，將上述得到的中間產(chǎn)物與氟化鈉加入到二氯甲烷中，升溫至50?80℃，反應(yīng)3?6h，然后經(jīng)洗滌、干燥、減壓去除溶劑，濃縮，得到二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物。本發(fā)明合成二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物的總收率高，達(dá)80?85％，GC純度達(dá)99.8％左右，含氯雜質(zhì)小于0.01％，環(huán)狀雜質(zhì)小于0.02％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池電解液添加劑的技術(shù)領(lǐng)域，涉及二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物的合成方法，本發(fā)明合成方法，合成收率較高，純度高。

背景技術(shù)

鋰離子電池具有體積小、安全性能好、重量輕、比能量高、電壓高、壽命長、無污染等其它化學(xué)電源所無法比擬的優(yōu)點，目前它已經(jīng)成為手機(jī)、掌上電腦、筆記本電腦、微型攝像機(jī)數(shù)碼照相機(jī)等便攜式電子設(shè)備的主要電源。近年來，鋰離子電池的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)成為熱點之一。

鋰二次電池的初始充電期間，鋰離子從正極釋放出來被輸送到負(fù)極，并嵌入其中，在負(fù)極的表面形成SEI薄膜防止充放電期間鋰離子與碳負(fù)極或其他材料之間發(fā)生反應(yīng)。但是鋰離子電池在高溫環(huán)境下，容易分解，造成電解質(zhì)溶液的氧化反應(yīng)，因此如何更好的改善鋰離子電池在高溫下的性能，在負(fù)極表面形成具有良好離子導(dǎo)電性的堅硬的SEI膜，抑制在高溫環(huán)境操作期間負(fù)極的表面的分解，防止電解質(zhì)溶液氧化，改善電池的循環(huán)壽命和膨脹現(xiàn)象是值得大力研究的。

二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物可以作為電池電解液的添加劑，該添加劑可以在鋰電池初始充電時二氟磷酸鹽基團(tuán)可氧化成氟磷酸鹽，從而使在正極上具有優(yōu)異的鋰離子導(dǎo)電性的無源層更穩(wěn)定，因而可以防止電解質(zhì)溶液氧化，改善電池的循環(huán)壽命和膨脹現(xiàn)象；并且包含該類添加劑的電解質(zhì)，可以在負(fù)極的表面上形成具有良好導(dǎo)電性的堅硬的SEI膜。因此二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物的研究非常有意義。

目前合成二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物的方法主要是采用醇與三氯化磷反應(yīng)，然后在SbF₃存在下，加熱反應(yīng)生成二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物，但是總收率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物的合成方法，該合成方法的收率較高，純度高。

本發(fā)明為實現(xiàn)其目的采用的技術(shù)方案是：

二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物的合成方法，采用多元醇與三氯化磷為原料，二氯甲烷為溶劑，具體包括以下步驟：

A、將多元醇加入到二氯甲烷中，加入負(fù)載有三乙胺的D101大孔樹脂，然后控制溫度-10～-15℃，向其中滴加三氯化磷，滴加時間2-3h，然后自然升溫至0℃，保溫處理0.5-1h，將反應(yīng)液抽濾后，得到的中間產(chǎn)物；

B、氮氣保護(hù)下，將上述得到的中間產(chǎn)物與氟化鈉加入到二氯甲烷中，升溫至50-80℃，反應(yīng)3-6h，然后經(jīng)洗滌、干燥、減壓去除溶劑，濃縮，得到二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物。

多元醇、三氯化磷、三乙胺的摩爾比為1：(2.3-6.1)：(1.0-1.5)。

多元醇與氟化鈉的摩爾比為1：(4-10)。

多元醇為乙二醇、甘油、赤蘚糖醇、木糖醇、甘露醇中的一種。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明合成二氟磷酸鹽基團(tuán)化合物的總收率高，達(dá)80-85％，GC純度達(dá)99.8％左右，含氯雜質(zhì)小于0.01％，環(huán)狀雜質(zhì)小于0.02％。

附圖說明

圖1是實施例1產(chǎn)物化合物的H譜圖。

圖2是實施例1產(chǎn)物化合物的C譜圖。