[發明專利]金屬氯橋二聚體的應用

在審

• 申請號: 202210934667.3
• 申請日: 2022-08-04
• 公開（公告）號: CN115207505A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 廣東光華科技股份有限公司;珠海中力新能源材料有限公司
• 主分類號: H01M10/54
• 分類號: H01M10/54;C01D15/00;H01M10/052
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 向薇

本發明公開了一種金屬氯橋二聚體的應用，所述金屬氯橋二聚體應用于回收電池廢電解液中的LiPF₆，所述金屬氯橋二聚體中包括銥以及鉑中的一種或多種。上述金屬氯橋二聚體基于離子交換原理，采用陽離子銥或鉑的配合物M⁺與陰離子PF₆^?結合生成穩定且水難溶性的MPF₆，達到MPF₆與Li高效分離的目的，使電解液中的Li⁺和PF₆^?的回收率均高于95％。

技術領域

本發明涉及資源循環利用技術領域，特別是涉及一種金屬氯橋二聚體的應用。

背景技術

鋰電池(LLBs)具有放電電壓高和無記憶效應等優點，廣泛用于通信基站、新能源汽車等領域。電解液是鋰離子電池的主要構成之一，影響著電池容量、循環效率和安全穩定性。鋰電池電解液主要組成為鋰鹽電解質(LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆等)、有機溶劑(碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等)和添加劑(碳酸亞乙烯酯(VC)、氮甲基吡咯烷酮(NMP)等)。其中，有機溶劑占比80～85％，鋰鹽電解質占比12.5～15％，添加劑占比2～8％。由于LiPF₆在碳酸酯中溶解度大和電導率高，因此是目前規模化應用的電解質。電解液(LiPF₆)具有不穩定性和強腐蝕性，遇水會發生分步水解反應，產生有毒氣體HF和系列可溶性氟化鹽(LiF)、磷化鹽(Li₃PO₄)，造成水質污染，危害人體健康。電解液約占電池生產成本的12％，而利潤可高達40％，是鋰離子電池材料成本中盈利能力較強的成分。因此，回收退役鋰離子電池電解液具有一定的經濟效益和環境效益。

迄今為止，電解液的回收方法包括了組分轉變法和組分轉型法等。其中，組分轉變法是指引入離子試劑并將亞穩定的LiPF₆轉化為熱力學更加穩定的六氟磷酸鹽與Li鹽，從而實現全組分回收的方法；組分轉型法是指引入穩定劑和離子化劑，將電解液中的LiPF₆分解轉型為可溶且穩定的Li鹽、F鹽和P鹽，并分步沉淀回收的方法，但均存在工藝流程復雜、產品純度和收率低等不足。

發明內容

基于此，為了提高回收電解液中LiPF₆的產品純度和收率，有必要提供一種金屬氯橋二聚體的應用。

本發明提供一種金屬氯橋二聚體的應用，所述金屬氯橋二聚體應用于回收電池廢電解液中的LiPF₆，所述金屬氯橋二聚體中包括銥以及鉑中的一種或多種。

在其中一個實施例中所述金屬氯橋二聚體的結構通式為：

其中，R₁與R₂各自獨立地選自、A選自如(B-1)～(B-2)任一所示的基團：

X₁與X₂各自獨立地選自Ir或Pt，n與m選自1或2，Y₁每次出現，獨立地選自N或CR₃；R₃每次出現，分別獨立地選自：-H、-D或具有1至5個C原子的直鏈烷基。

在其中一個實施例中，A選自如下任一所示的基團：其中：*表示連接或稠合位點。

在其中一個實施例中，所述金屬氯橋二聚體的結構如式(1-1)以及(1-6)所示中的一種：

在其中一個實施例中，所述廢電解液的組成以重量百分數計包括：5％～15％的六氟磷酸鋰、80％～90％的有機溶劑以及1％～8％的添加劑。