[發明專利]一種二氟磷酸鋰的制備方法

有效

• 申請號: 201911159657.1
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN112758904B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 李世江;薛旭金;楊明霞;于賀華;張照坡;于洋;劉海霞;耿夢湍;張揚;李迪;周蘇
• 申請（專利權）人: 多氟多新材料股份有限公司
• 主分類號: C01B25/10
• 分類號: C01B25/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 胡云飛

本發明涉及鋰離子電池添加劑技術領域，具體涉及一種二氟磷酸鋰的制備方法。該制備方法具體為將磷酸鋰與含氟反應氣反應，純化即得。本發明的二氟磷酸鋰的制備方法采用含氟反應氣與磷酸鋰氟化合成二氟磷酸鋰，副產物少，原料利用率高，固氣直接反應，反應后處理簡單，生產過程中三廢排放幾乎為零，制備工藝綠色環保，并且能夠顯著縮短二氟磷酸鋰的制備周期，降低制備成本。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池添加劑技術領域，具體涉及一種二氟磷酸鋰的制備方法。

背景技術

目前，鋰離子動力電池正極材料主要以磷酸亞鐵鋰及鎳鈷錳三元材料為主，電解液是以六氟磷酸鋰復配碳酸酯類有機溶劑的液體電解液體系為主。而在三元正極材料體系中，適量加入二氟磷酸鋰可降低電池內阻，并在電池正極形成保護膜，使得電池的循環性能得到明顯提升；同時，在高壓實密度的磷酸亞鐵鋰正極體系中，二氟磷酸鋰作為電解液的添加劑，能顯著改善電池的高低溫循環貯存性能及循環穩定性，是一種具有極大工業價值的新型鋰鹽添加劑，受到了廣泛關注。研究二氟磷酸鋰的工業化制備，降低二氟磷酸鋰的制造成本，對推廣二氟磷酸鋰的工業化應用具有重要作用。

現有的二氟磷酸鋰制備方法有很多，例如公布號為CN106829909A的中國發明專利申請公開了一種二氟磷酸鋰的制備方法，其是以六氟磷酸鋰和三(三甲基硅烷)硼酸酯或三(三甲基硅基)硼酸酯為原料制備二氟磷酸鋰，該方法一方面會生成副產物，容易造成產物的包覆，影響產品質量；另一方面原料的成本高，造成產品的生產成本高。

公布號為CN108689395A的中國發明專利申請公開了一種二氟磷酸鋰的制備方法，是以六氟磷酸鋰絡合物和碳酸鋰為原料制備二氟磷酸鋰，該方法一方面會造成六氟磷酸鋰絡合物的絡合試劑解離出來，會造成產品收率的降低，也會增加產品的原料成本；另一方面產品中也會包覆有雜質，影響產品的質量，并且反應時間較長。

公布號為CN108640096A的中國發明專利申請公開了一種二氟磷酸及二氟磷酸鋰的制備方法，以二氯磷酸、氟化試劑和鋰源物質為原料制備二氟磷酸鋰，該方法一方面會發生副反應，原料的利用率低，對設備的要求高；另一方面產生的工業廢水較多，不利于環保。

公布號為CN104445133A的中國發明專利申請公開了一種二氟磷酸鋰的制備方法，其是將焦磷酸鹽與氟氣反應產生混合氣體，再將得到的混合氣體通入到氟化鋰的無水氟化氫溶液中反應，反應結束后將產物結晶、過濾、干燥得到二氟磷酸鋰產品。但是該方法副產有害氣體較多，如以焦磷酸鈷為原料時生成CoF₂及OF₂，原料利用率低，并且需經過兩步反應，工藝流程復雜，不易控制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二氟磷酸鋰的制備方法，從而解決現有的制備方法二氟磷酸鋰收率低、制備效率低、制備成本高的問題。

為實現上述目的，本發明的一種二氟磷酸鋰的制備方法的技術方案如下：

一種二氟磷酸鋰的制備方法，具體為將磷酸鋰與含氟反應氣反應，純化即得，含氟反應氣由20～100％氟氣和0～80％的惰性氣體組成。

本發明采用含氟反應氣與磷酸鋰氟化合成二氟磷酸鋰，副產物為惰性氣體、氟化鋰和氧氣，可回收利用，反應收率高，可達78.5％，產品純度在99.95％以上。本發明的制備方法固氣直接接觸反應，為增大固氣接觸面積使反應更加充分，磷酸鋰預先處理為粉末狀態。本發明的制備方法反應后處理簡單，并且三廢排放幾乎為零，制備工藝綠色環保。

惰性氣體可以選擇任意的與該反應體系中的物質不發生反應的氣體，例如常用的氮氣、氦氣、氬氣中的一種。從制備成本考慮，優選為氮氣。

反應產物中含有大量的二氟磷酸鋰以及副產物氟化鋰，可以采用常規的純化步驟獲得二氟磷酸鋰，例如使用有機溶劑對反應產物進行重結晶并干燥。