[发明专利]一种有机溶剂制备六氟磷酸锂的方法

说明书

本发明公开了一种有机溶剂制备六氟磷酸锂的方法，包括如下步骤：1、氟化锂溶解于三乙胺等溶剂，得到溶液A；2、将溶液A过滤得到滤液B，在滤液B中加入过量五氟化磷；3、六氟磷酸锂产品直接沉淀析出，然后过滤、清洗、干燥后可得到产品。与传统有机溶剂法相比，该方法不需要使用表面活性剂，可以真正的溶解氟化锂，通过过滤可以有效去除氟化锂中的其他杂质，因此可以采用粗制的氟化锂，并实现快速低成本的提纯。同时，使用的非极性溶剂对五氟化磷更加稳定，不易发生副反应。

技术领域

本发明涉及属于六氟磷酸锂合成领域，具体涉及一种有机溶剂制备六氟磷酸锂的方法。

背景技术

近些年，我们国家大力发展新能源汽车，以实现节能减排，降低污染。这一政策带来了对动力锂离子电池的巨大需求，并导致了六氟磷酸锂的供应不足。六氟磷酸锂的合成具有较高的技术难度。目前，我国已经有一些企业掌握了六氟磷酸锂的合成方法，并实现了国内自主供应六氟磷酸锂。

锂电池电解质使用的LiPF₆由于对热和水的不稳定的特性，使得制备高纯度LiPF₆的难度较高。目前工业化生产LiPF₆主要是以无水氟化氢为溶剂的制备法为主，但该方法很难避免产品中残余LiPF₆，并且该方法存在产品提纯困难和存在较大安全隐患等缺点。

近些年，发展出了有机溶剂法制备六氟磷酸锂的方法。现有的有机溶剂法使用碳酸酯类溶剂、乙腈、乙醚等低烷烃醚，这些溶剂不能溶解氟化锂，因此需要在其中加入表面活性剂形成悬浊液，或者在剧烈搅拌下形成悬浊液，再通入五氟化磷，进行气固相反应、或者液固相反应。最终得到的六氟磷酸锂溶解于有机溶剂中，须进行蒸发浓缩、结晶、干燥后得到产品。有机溶剂法有着反应条件温和、原料廉价易得、安全性好并且提纯方便等优点，经过进一步的改进和完善，很有可能实现大规模的工业化生产，是一种比较有前景的制备方法。

在现有的有机溶剂法制备技术中，CN102491305A采用无水乙醚和乙腈作为溶剂，溶解氟化锂，再与五氟化磷反应，得到的产品须蒸发溶剂收集，并重新溶解过滤，再经过蒸发提纯。CN103213963A采用碳酸酯类溶剂制备六氟磷酸锂，该方法得到的六氟磷酸锂可以直接以电解液的形式作为产品，进一步降低了产品提纯带来的分解问题。CN103253646A采用无水乙腈作为溶剂，完成液相反应后，将粗产物直接溶解再蒸发提纯。CN1224405A公开了一种使用乙醚作为溶剂的液相直接合成方法，并再经过溶剂萃取、过滤再提纯。CN102381695A将氟化锂加入到有机溶剂当中，并形成悬浊液，然后再悬浊液中通入五氟化磷气体，进行液固两相反应，制备六氟磷酸锂。

现有的有机溶剂法也存在一些缺点：首先，是采用的极性和弱极性溶剂易与五氟化磷发生反应，产生杂质并消耗有机溶剂；其次，由于所使用的有机溶剂不能溶解氟化锂，使合成过程为液固两相反应，反应速度较慢，且反应不彻底；再次，得到的六氟磷酸锂产品溶解于有机溶剂中，蒸发浓缩工作量大，且六氟磷酸锂高度不稳定，长时间加热会导致其分解，降低产品纯度；然后，传统有机溶剂方法对氟化锂纯度要求较高，需要先进行复杂的氟化锂提纯，合成成本较高；最后，由于氟化锂不能溶解于传统溶剂法的溶剂当中，导致产品中存在氟化锂杂质，提高了六氟磷酸锂的提纯成本。

发明内容

本发明提出了一种有机溶剂制备六氟磷酸锂的方法，采用更少的步骤、更廉价的原料、更温和的反应条件，合成六氟磷酸锂材料。

实现本发明的技术方案是：一种有机溶剂制备六氟磷酸锂的方法，步骤如下：

（1）将氟化锂溶解于叔胺类有机溶剂中，得到溶液A；

（2）将滤液A过滤去除不溶物，得到滤液B；

（3）向滤液B中通入五氟化磷，加热恒温搅拌，得到悬浊液；

（4）将悬浊液过滤、清洗、真空干燥后得到六氟磷酸锂产品。