一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法与流程

本发明涉及锂离子电池材料，特别是涉及一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法。

背景技术：

1、双草酸硼酸锂作为一种重要的锂电池电解液添加剂，具有以下优势：较宽的电化学窗口、热稳定性良好、较高的电导率。目前，双草酸硼酸锂的常规合成方法主要以草酸锂或氢氧化锂作为锂源，加入草酸和硼酸进行反应，可用溶液法和固相法。如若用水作为溶剂进行反应，双草酸硼酸锂高温容易水解，产品纯度较低；若固相法反应效率较低、产品收率低。

2、因此，提供一种工艺简单，反应快速，转化率高，不副产水，产品纯度高收率高的方法非常必要。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于克服现有技术，提供一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法。本发明工艺简单，反应快速，转化率高，不副产水，可得到高纯双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂溶液，产品纯度高收率高，适合产业化。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，包括以下步骤：

4、s1、将草酸、四氟硼酸锂加入第一有机溶剂中混合，加入五氯化磷反应得到双草酸硼酸锂溶液和混合气体；

5、s2、双草酸硼酸锂溶液浓缩析晶、过滤、洗涤、干燥得到双草酸硼酸锂；

6、s3、混合气体与氟化锂反应，得到六氟磷酸锂溶液。

7、具体的，包括以下步骤：s1、将草酸、四氟硼酸锂加入有机溶剂中充分混合，分批加入五氯化磷反应得到双草酸硼酸锂溶液和混合气体；

8、s2、双草酸硼酸锂溶液浓缩析晶、过滤、洗涤、干燥得到高纯双草酸硼酸锂；

9、s3、混合气体通入二级反应器和氟化锂反应，得到六氟磷酸锂溶液，尾气采用碱液吸收。

10、优选的，所述步骤s1中，草酸、四氟硼酸锂、五氯化磷的摩尔比为10～11:5:4。

11、进一步的，所述步骤s1中，草酸、四氟硼酸锂、五氯化磷的摩尔比为10～10.5:5:4。

12、优选的，所述步骤s1中，反应温度为20℃～60℃，反应时间为0.5～3h。

13、进一步的，所述步骤s1中，反应温度为40℃～55℃，反应时间为0.5～1.5h。

14、优选的，所述步骤s1中，第一有机溶剂为乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、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、四氢呋喃、丙酮与乙腈中的至少一种。

15、进一步优选的，所述步骤s1中，第一有机溶剂为乙酸乙酯、碳酸二乙酯。

16、优选的，所述混合气体包括五氟化磷和氯化氢。

17、优选的，所述步骤s2中，反应温度为5℃～25℃；反应时间为0.5～2h。

18、进一步优选的，所述步骤s2中，反应温度为10℃～20℃，反应时间为0.5～1h。

19、优选的，所述步骤s2中，浓缩温度不超过55℃；干燥的温度为80℃～140℃。

20、具体的，浓缩优选采用减压浓缩，浓缩温度优选为不超过50℃；干燥的温度优选为90℃～120℃，进一步优选为90℃～100℃；干燥优选在保护气氛中进行；保护气氛优选为氮气。

21、优选的，所述步骤s3中，混合气体与氟化锂在第二有机溶剂中反应。

22、优选的，所述步骤s3中，第二有机溶剂选自乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、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、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、四氢呋喃中的至少一种。

23、进一步优选的，所述步骤s3中，第二有机溶剂为有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯。

24、优选的，所述步骤s3中，五氟化磷与氟化锂的摩尔比为1:1。

25、具体的，本发明涉及到以下反应方程式：

26、10h2c2o4+5libf4+4pcl5＝5lib(c2o4)2+4pf5+20hcl；

27、pf5+lif＝lifpf6。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

29、本发明方法工艺简单，反应快速，转化率高，不副产水，可得到高纯双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂溶液，产品纯度高收率高，适合产业化。

技术特征：

1.一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，草酸、四氟硼酸锂、五氯化磷的摩尔比为10～11:5:4。

3.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，反应温度为20℃～60℃，反应时间为0.5～3h。

4.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：所述步骤s1中，第一有机溶剂为乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、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、四氢呋喃、丙酮与乙腈中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：所述混合气体包括五氟化磷和氯化氢。

6.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，反应温度为5℃～25℃；反应时间为0.5～2h。

7.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，浓缩温度不超过55℃；干燥的温度为80℃～140℃。

8.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，混合气体与氟化锂在第二有机溶剂中反应。

9.根据权利要求8所述的一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，第二有机溶剂选自乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、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、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、四氢呋喃中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法，其特征在于：所述步骤s3中，五氟化磷与氟化锂的摩尔比为1:1。

技术总结本发明涉及锂离子电池材料技术领域，公开了一种双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂的联合制备方法；包括以下步骤：将草酸、四氟硼酸锂加入第一有机溶剂中混合，加入五氯化磷反应得到双草酸硼酸锂溶液和混合气体；双草酸硼酸锂溶液浓缩析晶、过滤、洗涤、干燥得到双草酸硼酸锂；混合气体与氟化锂反应，得到六氟磷酸锂溶液。本发明方法工艺简单，反应快速，转化率高，不副产水，可得到高纯双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂溶液，产品纯度高收率高，适合产业化。技术研发人员：李凌云,李云峰,段宾,辛婉婉,崔艺馨,周阳,孙前程,李亚楠,王慧芳,侯文娟受保护的技术使用者：多氟多新材料股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13