[发明专利]一种二氟磷酸锂的制备方法

说明书

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种二氟磷酸锂的制备方法。该方法中，二氟磷酸锂由六氟磷酸锂与底物反应得到，其包括步骤：1)在保护气体保护下，向有机溶剂中加入六氟磷酸锂；2)加热溶液至溶解温度得到溶液，再向溶液中滴加三(三甲基硅烷)硼酸酯或三(三甲基硅基)磷酸酯，产生沉淀；3)加热溶液至反应温度并在反应温度下搅拌进行反应，反应结束后，将沉淀物依次过滤、洗涤和干燥，即得纯二氟磷酸锂。该方法能在较为温和的条件下进行，具有较高的二氟磷酸锂产率，其不需要复杂的操作，能批量生产。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种二氟磷酸锂的制备方法。

背景技术

近年来，由于移动智能设备的广泛使用以及国家大力推广新能源汽车等原因，对于轻质且高性能的电池和蓄电池的需求也相应急剧增大。

二氟磷酸锂作为一种导电盐，若应用在电池及蓄电池上可在电极界面形成膜而改进高低温循环性能且能够有效降低六氟磷酸锂使用量。因而在目前便携移动设备和新能源汽车市场规模持续扩大的背景下，对作为高性能电池、蓄电池电解液添加剂的二氟磷酸锂需求也会相应增大。

目前对于二氟磷酸锂，市场上也有一些相应的制备方法，例如有专利提到在加热到300℃以上时十氧化四磷与氟化锂反应可制得二氟磷酸锂。还有专利使用氯化物和溴化物与六氟磷酸锂和水的反应获得二氟磷酸锂，此外还有在硅氧烷存在下用水使六氟磷酸锂部分水解，六氟磷酸盐与具有Si-O-Si结构的化合物反应以及氟化锂和五氟化磷在一定水含量下反应等等方法。

然而上述种种方法都有其弊端，有些对反应条件要求较高(如加热到300℃以上)不利于安全生产和节能减排，有些则不便控制、产率低下、转换率低(如水解法)。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种二氟磷酸锂的制备方法。该方法将六氟磷酸锂与一类具有特定结构的物质在干燥的有机溶剂中反应，生成易挥发性的副产物(可用碱液吸收)以及目标产物，分离简便，可行性高，又由于有机溶剂可重复使用，因而产率高且成本低廉。总体上，该方法能在较为温和的条件下进行，具有较高的二氟磷酸锂产率，其不需要复杂的操作，能批量生产。

本发明所提供的技术方案如下：

一种二氟磷酸锂的制备方法，由六氟磷酸锂与底物反应得到，其中，所述底物为三(三甲基硅烷)硼酸酯或三(三甲基硅基)磷酸酯。

具体的，二氟磷酸锂的制备方法包括以下步骤：

1)在保护气体保护下，向有机溶剂中加入六氟磷酸锂；

2)加热至溶解温度得到溶液，再向溶液中滴加三(三甲基硅烷)硼酸酯或三(三甲基硅基)磷酸酯，产生沉淀；

3)加热溶液至反应温度，并在反应温度下搅拌进行反应，反应结束后，将沉淀物依次过滤、洗涤和干燥，即得纯二氟磷酸锂。

在氮气保护下，用有机溶剂溶解六氟磷酸锂，并升温至T₁，缓慢向含有六氟磷酸锂的溶液中滴加TMSB(或TMSP)，六氟磷酸锂未全部溶解，滴加过程中有气泡溢出。滴加完毕后，升温至T₂，气泡溢出变多，根据尾气吸收装置处的气泡量适当调节(调小)氮气流量，尽量保证整个出口处流速平稳，避免气量过大。随着反应继续进行，溶液中固体逐渐增多，而生成的气泡量较为平稳不再逐渐增多，一段时间后，溶液气泡出现变慢，缓慢调大氮气流量以避免尾气吸收装置的碱液倒吸。反应结束后，冷却降温，使产物二氟磷酸锂尽量析出，随后过滤，用少量溶剂分多次洗涤，除去未反应的六氟磷酸锂等物质，洗涤后的溶剂与过滤所得的滤液一道留待下次生产再次使用。洗涤后的固体物质烘干即为所得产物二氟磷酸锂。该反应全程都需要有氮气保护，以隔绝空气中的水分。