[發明專利]一種粉末態雙氟磺酰亞胺鋰的除水篩分方法

有效

• 申請號: 201911307049.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN112978690B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 張勇耀;陳明炎;項文勤;趙衛娟;張國立;萬寶峰
• 申請（專利權）人: 浙江藍天環保高科技股份有限公司;中化藍天集團有限公司
• 主分類號: C01B21/096
• 分類號: C01B21/096
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

本發明公開了一種粉末態雙氟磺酰亞胺鋰的除水篩分方法，所述除水篩分方法為：在沸騰床干燥器中，采用50～120℃的干燥氣體對粒徑小于0.3mm、水分含量≤20000ppm的粉末態雙氟磺酰亞胺鋰進行鼓吹篩分，獲得粒徑范圍為D₉₀＝0.08～0.30mm，水分含量≤300ppm的雙氟磺酰亞胺鋰。本發明可以同時進行除水篩分，且具有工藝簡單，不引入雜質、不引起分解，適合工業化生產等優點。

技術領域

本發明涉及雙氟磺酰亞胺鋰，特別涉及一種粉末態雙氟磺酰亞胺鋰的除水篩分方法。

背景技術

當前鋰離子電池已廣泛應用于日常生活中，尤其隨著近年來新能源汽車的普及，極大提升了人類對鋰離子電池的需求和要求。雙氟磺酰亞胺鋰相較于六氟磷酸鋰具有更好的穩定性和離子傳導性，具有很高的商業應用價值，成為新型鋰離子電池鋰鹽的研究熱點。

水分含量是雙氟磺酰亞胺鋰的一個關鍵質量指標，目前雙氟磺酰亞胺鋰的除水研究集中在對含雙氟磺酰亞胺鋰的有機溶液或混合液的除水研究，如：上海康鵬公司專利CN104925765A公開了采用二氯亞砜與雙氟磺酰亞胺鋰反應液反應除去液體中水分；國泰超威專利CN106976849A公開了采用有機酸酐與雙氟磺酰亞胺鋰有機溶液中水分反應進行除水；阿科瑪法國公司專利CN109923063A和湖南福邦新材料專利CN109734061A均公開了采用溶劑共沸帶水的方式進行除水干燥。

上述方法中采用二氯亞砜、有機酸酐等除水劑對雙氟磺酰亞胺鋰溶液進行除水，會引入新雜質如有機酸根陰離子、對鋰離子電池十分敏感的氯離子，這進一步帶來了離子除雜問題；而共沸除水雖然不引入雜質離子，但需要使用到大量溶劑，容易存在溶劑殘留，因此這類工藝又往往需要高真空或者使用薄膜蒸發器等特殊蒸發設備將殘留溶劑進行蒸除，操作復雜。同時無論是化學除水還是共沸帶水都需要使用相當數量的溶劑，如果溶劑不能徹底去除則需要進一步結晶，這將導致產品收率大大下降。

專利CN103664712A公開了雙氟磺酰亞胺鋰的干燥方法，所述干燥方法包括非真空噴霧干燥、100～200℃真空干燥兩個階段，但該專利并未公開具體操作方式，且干燥時間長，干燥效率低，不能實現對雙氟磺酰亞胺鋰的篩分。而雙氟磺酰亞胺鋰應用于電解液時，對粒徑有一定要求，粉末過細流動過差，粉末顆粒過大則導致溶解速度大大降低。事實上，雙氟磺酰亞胺鋰的工藝除水(溶劑除水或共沸除水)不徹底，不能獲得低水分含量的雙氟磺酰亞胺鋰，或者因雙氟磺酰亞胺鋰在存儲過程中吸水而導致雙氟磺酰亞胺鋰固體水分含量超標，這都對固體粉末態雙氟磺酰亞胺鋰的水分以及顆粒粒徑提出了要求。

雙氟磺酰亞胺鋰的穩定性與水分、溫度存在十分密切的關系：水分越高、溫度越高，雙氟磺酰亞胺鋰的穩定性越差。如：日本專利JP2012175263A公開了雙氟磺酰亞胺鹽的存儲水分小于1000ppm，溫度小于50℃；中國專利CN104925765A公開了在0℃～20℃反應除水；阿科瑪專利CN109923063A公開了在25℃～45℃溶劑共沸帶水。因考慮到溫度對雙氟磺酰亞胺鋰穩定性的影響，本領域技術人員通常認為物理方法除水效果差，含有一定水分的雙氟磺酰亞胺鋰接觸的溫度不宜超過50℃。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出了一種同時兼具除水和篩分功能，工藝簡單、除水效率高、產品穩定性好，不造成產品浪費、不引入雜質，適合工業化生產的粉末態雙氟磺酰亞胺鋰的除水篩分方法。

不同于本領域技術人員的共識，發明人研究發現只要雙氟磺酰亞胺鋰固體的分散性能好(在一定的粒徑范圍內)且水分含量在一定的范圍內，在50℃以上受熱時不僅能夠有效的除去水分，加熱干燥并不會引起雙氟磺酰亞胺鋰變質。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：