[发明专利]一种合成二氟二草酸磷酸锂的工艺方法

说明书

本发明涉及锂电池电解液添加剂领域，具体的更涉及一种合成二氟二草酸磷酸锂的工艺方法，至少包括以下步骤，将三草酸磷酸锂与LiPF(6‑2m)(C₂O₄)_m加入到非水溶剂中混合并溶解，进行反应，制备得到二氟二草酸磷酸锂溶液和/或二氟二草酸磷酸锂固液混合并溶解物，后处理即得。

技术领域

本发明涉及锂电池电解液添加剂领域，具体的更涉及一种合成二氟二草酸磷酸锂的工艺方法及其产品和应用。

背景技术

二氟二草酸磷酸锂一般作为锂离子电池或锂离子电容器等的非水电解液电池用添加剂使用。加入该种添加剂后，电解液具有优异的耐高温性能，并且在正极材料表面能够形成更加稳定的固体电解质界面膜结构，提高电池的循环性能。

目前二氟二草酸磷酸锂已公开的制造方法众多，列举几例如下：

专利WO2014097772中提出，将六氟磷酸锂和无水草酸进在碳酸脂类溶剂中进行混合并溶解，再向其中滴加四氯化硅制得二氟二草酸磷酸锂。该方法存在诸多问题，如反应过程中生成了大量氯化氢和四氟化硅气体，不易分离和处理；反应过程中生成的不溶物极难过滤；引入了氯离子和硅元素，产品质量不易控制；反应选择性较差，反应过程中有四氟草酸磷酸锂和少量的二氟磷酸锂生成，目标产物的转化率不高；工业化生产污染严重，对设备要求较高等等。

专利WO2016002771中提出，将五氯化磷、氟化锂以及六氟磷酸锂混合并溶解，制成中间体LiPF₂Cl₄，再加入草酸进行交换，得到二氟二草酸磷酸锂。该方法的反应过程不易控制，合成中间体的反应选择性较差，加入草酸后，有较多的四氟草酸磷酸锂和二氟磷酸锂生成，目标产物的转化率不高，纯化困难，收率较低。且草酸加入阶段的反应安全性不易控制，不利于工业化生产。

不难看出，二氟二草酸磷酸锂现有的制备方法存在种种缺陷，或工艺复杂繁琐，难以进行工业化生产，或反应难以控制，收率不高，副产物较多，不易提纯，制备得到的二氟二草酸磷酸锂品质较差。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的第一个方面提供了一种合成二氟二草酸磷酸锂的工艺方法，至少包括以下步骤，

将三草酸磷酸锂与LiPF_(6-2m)(C₂O₄)_m加入到非水溶剂中混合并溶解，进行反应，制备得到二氟二草酸磷酸锂溶液和/或二氟二草酸磷酸锂固液混合物，后处理即得。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述后处理为过滤、减压浓缩、加入不良溶剂进行结晶、过滤、干燥。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述减压浓缩的浓缩液中非水溶剂的量为理论产品质量的0.2-0.8倍。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述后处理为过滤、不良溶剂洗涤、干燥。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述不良溶剂和非水溶剂中水分重量含量均小于0.1wt％。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述三草酸磷酸锂和LiPF_(6-2m)(C₂O₄)_m用量的摩尔比为(2-m)：(1.0-1.2)。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述非水溶剂选自腈类、呋喃类、酮类、酰胺类、酸酯类、醚类、苯类、氯取代烷烃类、烷烃类、醚醇类中一种或多种的组合。

作为一种优选的技术方案，本发明中所述反应的反应温度为30℃-150℃，反应时间为1～48小时。

本发明的第二个方面提供了一种所述工艺方法制备得到的二氟二草酸磷酸锂。