[發明專利]一種二氟磷酸鋰的催化制備方法

在審

• 申請號: 202011328986.7
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112320783A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 段賓;張武軍;耿夢湍;李金波;周陽;朱永霞;李亞楠;張雙杰;王如意;孫前程;劉慧琳;閆春生
• 申請（專利權）人: 多氟多化工股份有限公司
• 主分類號: C01B25/455
• 分類號: C01B25/455;H01M10/0525;H01M10/0567;H01M10/42
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張雪嬌

本發明提供了一種二氟磷酸鋰的催化制備方法，包括：將六氟磷酸鋰與碳酸鋰在有機溶劑中混合，加熱反應，得到二氟磷酸鋰；混合后體系中HF的質量為六氟磷酸鋰質量的0.005％～0.2％。與現有技術相比，本發明通過六氟磷酸鋰與碳酸鋰HF存在的條件下接觸反應制備二氟磷酸鋰，制備工藝簡單、成本低，且高溫高酸度下六氟磷酸鋰具有更高的活性，同時體系中的HF可與碳酸鋰反應生成痕量水在溶液中與反應物接觸更充分，催化位點更多，從而使反應更快速徹底。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池技術領域，尤其涉及一種二氟磷酸鋰的催化制備方法。

背景技術

二氟磷酸鋰作為一種重要的鋰電池電解液添加劑，能在電池正負極表面形成穩定的SEI膜保護電極，從而顯著提高電池的循環性能、延長使用壽命，因此具有極高的工業價值與極好的前景。

現有的文獻或專利提到的二氟磷酸鋰制備方法較多，其中以六氟磷酸鋰和碳酸鋰作為原料的方法研究較多。該方法由于原料易得，過程簡單，容易實現工業化，但是存在反應時間長、效率低、副反應多的問題，其高能耗、長周期、反應不可控影響了工業化進程。

申請號為CN201711136961.5的中國專利以六氟磷酸鋰和碳酸鋰為原料，加入超純水作為催化劑進行反應，雖然聲稱該反應速度快，但是經過實驗驗證發現，其只是前期反應較快，不能持續快速反應。

綜上所述，現有的二氟磷酸鋰的催化制備方法效果不佳，制約了二氟磷酸鋰的產業化進程。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種反應速度快、周期短且成本低的二氟磷酸鋰的催化制備方法。

本發明提供了一種二氟磷酸鋰的催化制備方法，包括：

將六氟磷酸鋰與碳酸鋰在有機溶劑中混合，加熱反應，得到二氟磷酸鋰；混合后體系中HF的質量為六氟磷酸鋰質量的0.005％～0.2％。

優選的，所述混合后體系中的HF由六氟磷酸鋰、碳酸鋰與有機溶劑中的一種或多種提供和/或加入無水HF。

優選的，所述六氟磷酸鋰與碳酸鋰的摩爾比為1：(1～1.7)。

優選的，所述有機溶劑選自四氫呋喃、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二甲乙酯、碳酸二乙酯、丙酮與乙腈中的一種或多種。

優選的，所述加熱反應的溫度為40℃～100℃；所述加熱反應的時間為0.5～1.5h。

優選的，所述加熱反應后，經冷卻、過濾、進行第一次濃縮結晶，得到二氟磷酸鋰粗品；

將所述二氟磷酸鋰粗品與第二有機溶劑混合溶解后，進行第二次濃縮結晶，得到二氟磷酸鋰。

優選的，所述第一次濃縮結晶與第二濃縮結晶為減壓濃縮；所述減壓濃縮的溫度不超過65℃。

優選的，所述第二有機溶劑選自乙二醇二甲醚、乙醇、正丙醇、乙酸乙酯、乙酸丙酯、碳酸二甲酯、丙酮與乙腈中的一種或多種。

優選的，所述第二有機溶劑的水分含量小于60ppm。

優選的，第二次濃縮結晶后，干燥，得到二氟磷酸鋰；所述干燥的溫度為80℃～150℃。

本發明提供了一種二氟磷酸鋰的催化制備方法，包括：將六氟磷酸鋰與碳酸鋰在有機溶劑中混合，加熱反應，得到二氟磷酸鋰；混合后體系中HF的質量為六氟磷酸鋰質量的0.005％～0.2％。與現有技術相比，本發明通過六氟磷酸鋰與碳酸鋰HF存在的條件下接觸反應制備二氟磷酸鋰，制備工藝簡單、成本低，且高溫高酸度下六氟磷酸鋰具有更高的活性，同時體系中的HF可與碳酸鋰反應生成痕量水在溶液中與反應物接觸更充分，催化位點更多，從而使反應更快速徹底。