[发明专利]一种双草酸硼酸镁的合成方法及应用

说明书

本发明公开了一种双草酸硼酸镁的合成方法，按照双草酸硼酸镁中各元素的化学计量比，将一定量的硼酸、草酸和镁的化合物在高温下干燥处理后，混匀，压片，在高温条件下进行固固反应得到白色固体，然后将白色固体彻底干燥后，在乙腈或碳酸二甲酯溶剂中进行萃取，最后将萃取液蒸发结晶得到最终产品双草酸硼酸镁。本发明合成的双草酸硼酸镁的可作为二次电池的镁盐，比如可作为二次电池正极材料包覆、掺杂的原料；可作为二次电池电解液的原料等，还可以用来合成一些新材料。

技术领域

本发明涉及电化学材料领域，具体涉及一种双草酸硼酸镁的合成方法及应用。

背景技术

目前发展比较成熟的锂离子二次电池具有能量密度高，循环寿命长、 自放电小等优点，广泛用作各种便携电子产品的工作电源（手机、掌上电脑等），并逐渐应用为移动式装备的动力电池（电动车、潜艇等）。但是， 全球锂资源并不富裕，地壳中丰度仅为0.006% ，同时分布不均，成为未来大规模应用的忧患。

与锂资源相比，镁储量十分丰富，地壳丰度约为2.00%，海水中也有大量的镁，目前世界上60%的镁是从海水中提炼出来的。且镁的再循环利用更加成熟廉价，用镁替代锂，开发镁电池具有广阔的应用前景。镁电池与传统锂离子电池相比具有更多优点。据乌尔姆亥姆霍兹研究所副主任、该项目负责人马克西米利·费希特内教授介绍，镁是后锂战略重要候选材料之一，镁作为正极材料，允许有较高的能量密度，镁电池比锂离子电池储能效率更高、更便宜、更安全。将有望替代现有的锂离子电池。所以制备相应的镁盐就具有很高的实用价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在固固中混合实现反应物均匀反应，结合有机溶剂实现活性成分的萃取，最终得到高质量产品的双草酸硼酸镁的合成方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种双草酸硼酸镁的合成方法，按照双草酸硼酸镁中各元素的化学计量比，将一定量的硼酸、草酸和镁的化合物在高温下干燥处理后，混匀，压片，在高温条件下进行固固反应得到白色固体，然后将白色固体彻底干燥后，在乙腈或碳酸二甲酯溶剂中进行萃取，最后将萃取液蒸发结晶得到最终产品双草酸硼酸镁。

进一步地，所述镁的化合物为氢氧化镁、氯化镁、三氧化二镁、硫酸镁、硝酸镁等。

进一步地，所述镁的化合物与草酸的摩尔比为1:4～5。

进一步地，包括如下步骤：

S1、按照双草酸硼酸镁中各元素的化学计量比，称取一定质量的硼酸、草酸和氯化镁；

S2、将称取的硼酸、草酸和氯化镁分别在高温下进行干燥处理后，混匀，压片，在高温条件下进行固固反应，得白色固体；

S3、将所得的白色固体彻底干燥后，在乙腈或碳酸二甲酯中进行萃取；

S4、将萃取液进行蒸发结晶即得到纯度达到98%以上的双草酸硼酸镁。

进一步地，所述硼酸、草酸、氯化镁的摩尔比为2:4:1。

本发明合成的双草酸硼酸镁的可作为二次电池的镁盐，比如可作为二次电池正极材料包覆、掺杂的原料；可作为二次电池电解液的原料等，还可以用来合成一些新材料。

附图说明

图1 为实施例1 制备得到的双草酸硼酸镁的红外光谱图。

图2为实施例2 制备得到的双草酸硼酸镁的XRD谱图。

图3为实施例2 制备得到的双草酸硼酸镁溶解于混合溶剂SL/DEC=1:1制备的液态电解液的电导率温度曲线。

具体实施方式