[发明专利]一种二氟草酸硼酸锂的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氟草酸硼酸锂的制备方法，本发明的二氟草酸硼酸锂的反应原料为四氟硼酸锂、草酸、反应助剂、有机溶剂、析晶溶剂；经过原料预处理、反应容器处理、反应过程一、反应过程二、过滤浓缩等步骤进行制备。本发明的二氟草酸硼酸锂的制备，工艺简单，操作方便，无需采用复杂的设备即可得到二氟草酸硼酸锂；本发明的二氟草酸硼酸锂的制备过程中无毒害产物生成，安全环保，反应过程产生的废气很容易被处理吸收，废弃物处理成本低。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，特别是涉及一种二氟草酸硼酸锂的制备方法。

背景技术

锂离子电池是20世纪90年代发展起来的一种新型高能二次电池。它具有比能量高、体积小、质量轻、可高速率放电、自放电率低(500次)、无毒、无记忆效应等优异性能，在便携电子产品以及家用电器领域得到广泛的应用。二氟草酸硼酸锂(LiODFB)作为一种新型锂盐不仅结合了LiBOB及LiBF4各自的优势[3]:与LiBOB一样具有很好的成膜功能,作为电解质锂盐加入电解液中能有效地抑制PC在石墨上共嵌,防止石墨脱落,并且用其所组装的电池具有优异的高低温性能、倍率放电性能等综合性能;同时LiODFB也弥补了LiBOB的不足:在石墨上形成的SEI膜更稳定、阻抗更小,比LiBOB粘度更低、润湿性更好、更易溶于线性碳酸酯溶剂中,也具有更优异的安全性能。

但现有技术中对二氟草酸硼酸锂的制备中采用的原料三氟化硼乙醚溶液具有强烈的刺激性和强烈腐蚀性，遇明火燃烧，对工作人员健康和环境带来危害，对设备的耐蚀性能具有较高的要求，投资成本大。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述不足，提供一种二氟草酸硼酸锂的制备方法。

为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

一种二氟草酸硼酸锂的制备方法，所述二氟草酸硼酸锂的反应原料为四氟硼酸锂、草酸、反应助剂、有机溶剂、析晶溶剂；

所述制备过程包括以下步骤：

A原料预处理：将草酸放入真空烘干炉进行烘干，保证草酸的水分小于1×10^-4；将反应助剂、有机溶剂、析晶溶剂分别进行脱水处理，保证反应助剂、有机溶剂、析晶溶剂的水分含量均在2×10^-5以下；

B反应容器处理：将所有使用的反应容器用高纯氮气吹扫15-30min，除去反应容器表面的水分；将手套箱内的气体进行置换，通入清洁干燥的高纯氮气；

C反应过程一：在手套箱中，将一定量的四氟硼酸锂加入到有有机溶剂的反应容器内进行搅拌，直到溶解，得到混合溶剂；

D反应过程二：取一定量的草酸加入到步骤C获得的混合溶剂中，在20℃〜55℃的反应温度下，搅拌2h〜4h；随后继续加入一定量的反应助剂，反应助剂加入完毕后，继续进行搅拌，在20℃〜55℃的反应温度下，搅拌2h〜4h；得到混合液体；

E过滤浓缩：将得到的混合液体进行过滤后，将得到过滤液进行浓缩，得到浓缩液；将浓缩液中加入一定量的析晶溶剂后，过滤得到固体；将过滤得到的固体在真空条件下，干燥24h〜36h后，得到二氟草酸硼酸锂。

优选的，所述反应助剂为四氯化硅。

优选的，所述有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸乙酯中的一种。

优选的，所述析晶溶剂为二氯甲烷、甲苯、正庚烷、四氯化碳中的一种。

优选的，草酸和四氟硼酸锂物质的量之比是0.90:1〜1.2:1。

优选的，所述浓缩液与析晶溶剂的质量比1:50〜1:80。

优选的，反应助剂和四氟硼酸锂物质的量之比是0.6:1〜0.8:1。

本发明的作用原理：