[发明专利]提纯二氟草酸硼酸锂的方法

说明书

本发明涉及提纯二氟草酸硼酸锂的方法。所述方法包括：(1)将包含草酸杂质的二氟草酸硼酸锂与有机溶剂混合，提供包含二氟草酸硼酸锂的混合物；(2)向所述混合物中加入酚化合物，形成包含草酸‑酚络合物的混合物；(3)过滤所述包含草酸‑酚络合物的混合物，提供包含二氟草酸硼酸锂的滤液；和(4)去除所述滤液中的有机溶剂，提供提纯后的二氟草酸硼酸锂。在本发明中，所述提纯二氟草酸硼酸锂的方法可以降低二氟草酸硼酸锂中的草酸残留，使提纯的二氟草酸硼酸锂达到电池级二氟草酸硼酸锂的指标要求。在提纯后的二氟草酸硼酸锂中，草酸残留含量小于10ppm。

技术领域

本发明属于锂电池电解液添加剂的制造领域，具体涉及一种提纯二氟草酸硼酸锂的方法。

技术背景

二氟草酸硼酸锂为白色粉状固体，可以用作一种锂离子电池新型锂盐。所述二氟草酸硼酸锂具有优越的电导率、并且成膜性能好，还可以作为制备固态电池中固体聚合物电解质单体。

随着锂离子电池的使用范围不断扩大，锂离子电池的技术也在不断进步。在作为锂离子电池“血液”的电解液中添加一些添加剂，可以提高电池的许多性能。其中，二氟草酸硼酸锂是一种在低温和高温性能都非常优异的新型锂盐。并且，不像双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂对杂质和水分那么敏感，所述二氟草酸硼酸锂有望成为取代六氟磷酸锂的新型锂盐，具有巨大的商业化应用前景和研究价值。

目前，制备二氟草酸硼酸锂的工艺主要为草酸和氯硅烷类化合物反应形成草酸硅基酯，然后再和四氟硼酸锂反应得到二氟草酸硼酸锂。在该反应中用到的草酸在反应体系中有一定的溶解性，这就会造成反应结束后会残留一部分未反应的草酸。该残留的草酸在后期纯化过程中难以去除干净。

在现有技术中，去除残留草酸的方法主要有以下两种：

(1)通过特殊的溶剂组合，配制二氟草酸硼酸锂的过饱和溶液；然后，加入惰性溶剂，结晶析出高纯度的二氟草酸硼酸锂。但是，该方法会造成结晶母液中残留大量的二氟草酸硼酸锂，并且结晶过程中二氟草酸硼酸锂会包裹一定的草酸，从而造成收率偏低，并且无法达到痕量级的残留草酸指标。

(2)通过添加无机碱，例如碳酸类金属盐、氢氧根金属盐、醇类金属盐，或者添加有机碱，例如吡啶类、烷基胺类等，使其与草酸成盐，然后过滤除去。该方法的缺点是会有能和产品发生副反应的水或者醇等副产物残留，并且还会造成金属离子或者季胺类杂质残留，从而最终无法获得符合电池级要求的高纯度二氟草酸硼酸锂。

因此，目前需要一种新颖的提纯二氟草酸硼酸锂的方法，以克服现有技术中存在的上述不足和问题，并且提纯的二氟草酸硼酸锂达到电池级二氟草酸硼酸锂的指标要求，例如，在提纯后的二氟草酸硼酸锂中，草酸残留含量小于10ppm。

发明内容

针对现有技术中存在的不足和问题(例如，二氟草酸硼酸锂的制备过程中残留的微量草酸难以除去，而无法达到电池级使用要求)，本发明的发明人经过深入研究后发现了一种提纯二氟草酸硼酸锂的方法，可以降低二氟草酸硼酸锂中的草酸残留，使提纯的二氟草酸硼酸锂达到电池级二氟草酸硼酸锂的指标要求。

本发明提供一种提纯二氟草酸硼酸锂的方法，所述方法包括：

(1)将包含草酸杂质的二氟草酸硼酸锂与有机溶剂混合，提供包含二氟草酸硼酸锂的混合物；

(2)向所述混合物中加入酚化合物，形成包含草酸-酚络合物的混合物；

(3)过滤所述包含草酸-酚络合物的混合物，提供包含二氟草酸硼酸锂的滤液；和

(4)去除所述滤液中的有机溶剂，提供提纯后的二氟草酸硼酸锂。

在本发明一个实施方式中，步骤(1)中包含草酸杂质的二氟草酸硼酸锂与有机溶剂以1:1～1:5的质量比进行混合。