一種二氟雙草酸磷酸鋰的制備方法技術

本發明專利技術提供了一種二氟雙草酸磷酸鋰的制備方法，包括：在保護氣氛中，將三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液混合反應，得到二氟雙草酸磷酸鋰。與現有技術相比，本發明專利技術使三草酸磷酸與鹵化鋰進行固液反應，反應條件溫和易控，反應充分，產品收率高，且得到的產物氯離子殘留少、游離酸含量低、純度高。純度高。

【技術實現步驟摘要】
一種二氟雙草酸磷酸鋰的制備方法


[0001]本專利技術屬于鋰離子電池
，尤其涉及一種二氟雙草酸磷酸鋰的制備方法。

技術介紹

[0002]隨著市場對鋰離子電池需求量的增加，對鋰離子電池性能的要求也越來越嚴格。其中，電解液是鋰離子電池的重要組成部分，是決定鋰離子電池性能的重要因素。
[0003]二氟雙草酸磷酸鋰，作為一種電解液中新型功能型鋰鹽添加劑，因其較大的陰離子基團、較高的離子電導率和優異的正負極成膜性能，可抑制電解液分解，減少過渡金屬離子溶出，避免碳基材料為負極的電池氣脹，從而改善電池的高低溫性能、倍率性能、高電壓循環性能和安全性能，隨著電解液性能的提高，市場需求量不斷增加，因此二氟雙草酸磷酸鋰的研究開發迫在眉睫。
[0004]目前，已知的二氟雙草酸磷酸鋰制備方法都存在一些不足之處，如：公開號為CN102216311B、CN109850926A、CN108910919A與CN109742447A的中國專利均使用六氟磷酸鋰和草酸反應路線制備二氟雙草酸磷酸鋰，該方法存在產品中氯離子殘留，游離酸偏高，難以除去等問題，不利于產業化生產；公開號為CN110845539A的中國專利使用六氟磷酸鋰和草酸銨反應路線制備二氟雙草酸磷酸鋰溶液，該方法存在副反應發生，產品純度低等問題，不適合產業化生產；公開號為CN110204576A的中國專利使用六氟磷酸鋰和草酰氯反應路線制備二氟雙草酸磷酸鋰，但該方法成本高，產品氯離子高且三廢多不利于環保生產；公開號為CN109956976A的中國專利使用五氟化磷和草酸鋰反應路線，但該反應對設備要求高，不適合產業化生產。

技術實現思路

[0005]有鑒于此，本專利技術要解決的技術問題在于提供一種二氟雙草酸磷酸鋰的制備方法，該方法制備得到的二氟雙草酸磷酸鋰游離酸低且純度較高。
[0006]本專利技術提供了一種二氟雙草酸磷酸鋰的制備方法，包括：
[0007]在保護氣氛中，將三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液混合反應，得到二氟雙草酸磷酸鋰。
[0008]優選的，所述三草酸磷酸按照以下方法制備：
[0009]將無水草酸與五鹵化磷在有機溶劑中加熱反應，得到三草酸磷酸。
[0010]優選的，所述五鹵化磷選自五氯化磷；所述鹵化鋰選自氟化鋰；所述有機溶劑選自乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、乙醚與乙腈中的一種或多種。
[0011]優選的，所述有機溶劑的含水量低于10ppm；所述五鹵化磷與無水草酸的質量比為1：(1.3～1.4)。
[0012]優選的，所述加熱反應的溫度為40℃～50℃；加熱反應的時間為3～6h。
[0013]優選的，所述鹵化鋰的無水氟化氫溶液中鹵化鋰與無水氟化氫的質量比為1：(20～30)；所述三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液的質量比為1：(1.5～3.0)。
[0014]優選的，所述混合反應的溫度為
?
20℃～
?
35℃；混合反應的時間為3～5h。
[0015]優選的，混合反應后，過濾濃縮，得到二氟雙草酸磷酸鋰粗品；將所述二氟雙草酸磷酸鋰重結晶，干燥，得到二氟雙草酸磷酸鋰。
[0016]優選的，所述重結晶所用的溶劑為乙酸乙酯與二氯甲烷的混合溶液；所述乙酸乙酯與二氯甲烷的體積比為1：4～5；所述重結晶的時間為3～5h。
[0017]優選的，所述干燥時通入氟氮混合氣；所述氟氮混合氣中氟氣的體積濃度為1％～5％；所述干燥為真空干燥；所述干燥的溫度為40℃～50℃。
[0018]本專利技術提供了一種二氟雙草酸磷酸鋰的制備方法，包括：在保護氣氛中，將三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液混合反應，得到二氟雙草酸磷酸鋰。與現有技術相比，本專利技術使三草酸磷酸與鹵化鋰進行固液反應，反應條件溫和易控，反應充分，產品收率高，且得到的產物氯離子殘留少、游離酸含量低、純度高。
附圖說明
[0019]圖1為本專利技術二氟雙草酸磷酸鋰的19F核磁譜圖。
具體實施方式
[0020]下面將結合本專利技術實施例，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0021]本專利技術提供了一種二氟雙草酸磷酸鋰的制備方法，包括：在保護氣氛中，將三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液混合反應，得到二氟雙草酸磷酸鋰。
[0022]本專利技術對所有原料的來源并沒有特殊的限制，為市售即可。
[0023]在本專利技術中，所述三草酸磷酸優選按照以下方法制備：將無水草酸與五鹵化磷在有機溶劑中加熱反應，得到三草酸磷酸；所述五鹵化磷優選為五氯化磷；所述五鹵化磷與無水草酸的質量比優選為1：(1.3～1.4)；所述有機溶劑優選為乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、乙醚與乙腈中的一種或多種；所述有機溶劑的含水量優選低于10ppm；所述五鹵化磷與有機溶劑的質量比優選為1：(7～9)，更優選為1：(7.5～8.5)，再優選為1：(7.8～8.5)；所述加熱反應的溫度優選為40℃～50℃；所述加熱反應的時間優選為3～6h，更優選為4～6h；在本專利技術中優選先將無水草酸與有機溶劑混合，然后加入五鹵化磷，加熱反應，得到三草酸磷酸；為避免有機溶劑的損失，所述加熱反應優選在回流的條件下進行。
[0024]按照本專利技術，所述鹵化鋰的無水氟化氫溶液優選按照以下步驟制備：將鹵化鋰溶于無水氟化氫中，得到鹵化鋰的無水氟化氫溶液；所述鹵化鋰優選為氟化鋰；所述鹵化鋰優選為高純鹵化鋰；所述鹵化鋰與無水氟化氫的質量比1：(20～30)；在本專利技術提供的一些實施例中，所述鹵化鋰與無水氟化氫的質量比優選為1：20；在本專利技術提供的一些實施例中，所述鹵化鋰與無水氟化氫的質量比優選為1：25；在本專利技術提供的另一些實施例中，所述鹵化鋰與無水氟化氫的質量優選為1：30。
[0025]在保護氣氛中，將三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液混合反應；所述保護氣氛優選為氮氣、氬氣與氦氣中的一種或多種；所述三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液
的質量比優選為1：(1.5～3.0)，更優選為1：(1.8～3.0)，再優選為1：(1.8～2.7)；在本專利技術提供的一些實施例中，所述三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液的質量比優選為1：1.87；在本專利技術提供的一些實施例中，所述三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液的質量比優選為1：2.29；在本專利技術提供的另一些實施例中，所述三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液的質量比優選為1：2.7；所述混合反應的溫度優選為
?
20℃～
?
35℃，更優選為
?
20℃～
?
30℃，再優選為
?
20℃～
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25℃；所述混合反應的時間優選為3～5h。
[0026]混合反應后，優選過濾濃縮，得到二氟雙草酸磷酸鋰粗品。...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種二氟雙草酸磷酸鋰的制備方法，其特征在于，包括：在保護氣氛中，將三草酸磷酸與鹵化鋰的無水氟化氫溶液混合反應，得到二氟雙草酸磷酸鋰。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述三草酸磷酸按照以下方法制備：將無水草酸與五鹵化磷在有機溶劑中加熱反應，得到三草酸磷酸。3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述五鹵化磷選自五氯化磷；所述鹵化鋰選自氟化鋰；所述有機溶劑選自乙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯、乙醚與乙腈中的一種或多種。4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑的含水量低于10ppm；所述五鹵化磷與無水草酸的質量比為1：(1.3～1.4)。5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述加熱反應的溫度為40℃～50℃；加熱反應的時間為3～6h。6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鹵化鋰的無水氟化氫溶液中鹵化鋰與無...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李云峰，薛旭金，辛婉婉，李世江，李凌云，楊華春，王艷君，張照坡，
申請(專利權)人：多氟多化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：