[发明专利]过渡金属氟化物的制备方法

说明书

本发明公开了一种过渡金属氟化物的制备方法。所述方法将过渡金属前驱体和氟化铵按质量比为1:5～20混合或上下游放置，在惰性气氛下，于250℃以上进行热解处理，热解结束后，水洗，过滤，干燥得到过渡金属氟化物。本发明方法操作简单，采用的氟源和过渡金属原材料简单，成本较低，材料结晶性好，适用于大批量生产。

技术领域

本发明属于过渡金属化合物制备技术领域，涉及一种过渡金属氟化物的制备方法。

背景技术

金属氟化物在催化合成，敷膜保护，电源存储和转换中具有广泛的应用价值。例如使用氟化钴制备六氟化硫等[CN201210589193.X]；金属氟化物应用在磁性体表面，通过涂敷过渡金属氟化物提高材料的磁特性[CN200810008924.0]；在储氢复合材料中，过渡金属氟化物还能有效实现较低温度的氢气存储和释放，如[CN201711123813.X]和[CN201310717737.0]；在锂离子电池正极材料中，使用三氟化铁和六氟铁酸锂复合材料有效的增强了正极材料的稳定性[CN201710426552.2]。

过渡金属氟化物由于具有良好的能量存储性能，在锂离子电池正极材料中，得到了较为广泛的研究，如专利报道的CN201611178343.2，CN201710743814.8等。此外，过渡金属氟化物还能作为一种重要的工业原料如封孔剂，有机反应催化剂等，如CN201510404046.4，CN201611178343.2等。

目前，常用的过渡金属氟化物的合成方法有：(1)电化学电镀法合成CoF₂材料，并应用于超级电容中[Chem.Commun.,2014,50,7067-7070.]，然而，这类方式合成材料的纯度无法控制，此外，还将生成大量的含氟废液；(2)水热合成氟化钴镍/碳纳米管复合材料，合成材料的步骤较多，同时形成大量废液[CN201510404046.4]；(3)湿法合成冶金生产氟化镍，材料存在纯度和由此形成的废弃物如废液，废渣等较多等问题[CN201410551409.2]；(4)直流电弧等离子体蒸发制备NiF₂[J.Power Sources,2017,366,131-142.]，与离子液体共沉淀制备CoF₂[J.Power Sources 2016,303,49-56.]，高温热解Fe(CF₃COO)₂(CF₃COOH)₂制备FeF₂[J.Mater.Chem.A,2017,5,7383–7393]，热解CoSiF₆制备CoF₂[Small 2015,11,No.38,5164–5173]，热解六氟乙酰基丙酮酸钴水合物制备CoF₂和噻吩甲酰三氟丙酮铁制备FeF₂应用于锂离子电源领域中，然而这类原材料的成本高昂，无法实现大批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种过渡金属氟化物的制备方法。该方法以过渡金属盐、过渡金属氧化物或过渡金属氢氧化物为过渡金属前驱体，与氟化铵，在惰性气氛中，低温氟化，制得过渡金属氟化物。

实现本发明目的的技术方案如下：

过渡金属氟化物的制备方法，具体步骤如下：

将过渡金属前驱体和氟化铵按质量比为1:5～20混合或上下游放置，惰性气氛下，于250℃以上进行热解处理，热解结束后，水洗，过滤，干燥得到过渡金属氟化物。

优选地，所述的过渡金属前驱体可以是过渡金属氢氧化物，过渡金属氧化物或过渡金属盐中的一种或两种以上。所述的过渡金属氢氧化物可以是Fe(OH)₃，Co(OH)₂或Ni(OH)₂等。所述的过渡金属氧化物可以是FeO，NiO，CoO等。所述的过渡金属盐可以是Fe₂(SO₄)，NiCl₂，Co(NO)₃等。