[发明专利]一种联产二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂的方法

说明书

本发明公开了一种联产二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂的方法，包括如下步骤：一、将六氟磷酸锂和二氯二甲基硅烷溶解在非水溶剂中，六氟磷酸锂与二氯二甲基硅烷的摩尔比为1:2～1:2.5；二、在第一步骤形成的体系中，分若干批次间隔加入二水草酸固体；六氟磷酸锂与二水草酸的摩尔比为1.5:1～1:1；三、反应液降温后过滤，得到湿固体二氟磷酸锂粗品和二氟二草酸磷酸锂溶液；四、湿固体二氟磷酸锂粗品和二氟二草酸磷酸锂溶液后处理，得到二氟磷酸锂产品和二氟二草酸磷酸锂产品。本发明的优点在于：对产品进行了有效的分离和纯化，保证了产品的纯度及品质，大大降低了二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂的生产成本，具有高度的产业利用价值。

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解液中添加剂制备的技术领域，具体涉及二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂的制备方法。

背景技术

磷系的锂盐及其添加剂得到了广泛的研究和应用，六氟磷酸锂作为锂离子电池电解液中最重要的锂盐，一直起着其它锂盐无法完全替代的作用。近年来，磷系的锂盐添加剂，由于其对锂离子电池的性能有显著的提升，因此在学术及产业界受到广泛关注。其中二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂，不仅能够提升锂离子电池电解液的耐温性能，还有利于稳定电解质界面膜，并提升电池性能。

目前二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂已公开的制造方法众多。

其中，制备二氟磷酸锂的方法包括：一、采用氟磷酸锂与二氧化硅反应制备二氟磷酸锂；二、通过使除氟化物之外的卤化物与LiPF₆以及水在非水溶剂中反应，从而在非水电解液中生成二氟磷酸锂；三、通过六氟磷酸锂和醚类化合物反应制得二氟磷酸锂；四、利用LiPF₆和碳酸盐化合物制造二氟磷酸锂；五、通过将六氟磷酸锂和硅氧烷类化合物反应，得到产率和纯度都高的二氟磷酸锂。

其中，制备二氟二草酸磷酸锂的方法主要有：一、采用六氟磷酸锂和SiCl₄作用制备得到二氟二草酸磷酸锂的溶液；二、采用二烷基草酸硅酯和含氟草酸磷酸锂制备二氟二草酸磷酸锂；三、采用六氟磷酸锂和六甲基二硅氮烷反应，得到电子级的二氟二草酸磷酸锂。

上述公开的方案都是分别单独制备二氟磷酸锂或二氟二草酸磷酸锂，然而工业上分别单独生产二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂，其设备及成本投入很大。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：本发明提供一种联产二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂的方法，其大大节约了二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂的生产成本，且产品纯度高。

申请人通过对上述问题进行了深入研究，结合产业化经验，发现如下方法：通过使用六氟磷酸锂，在非水溶剂中，和二氯二甲基硅烷及二水草酸反应，生成二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂的混合物，采用固液分离的方式分别得到二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂，对二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂分别进行纯化后处理，得到高纯度二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂产品，完成了本发明。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种联产二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂的方法，包括如下步骤：

一、将六氟磷酸锂和二氯二甲基硅烷溶解在非水溶剂中，六氟磷酸锂与二氯二甲基硅烷的摩尔比为1:2～1:2.5。

二、在第一步骤形成的体系中，分若干批次间隔加入二水草酸固体；六氟磷酸锂与二水草酸的摩尔比为1.5:1～1:1。六氟磷酸锂和二氯二甲基硅烷的摩尔比落入1:2～1:2.5的范围，其原因在于：六氟磷酸锂高于此范围，残留量增多，对后续的纯化处理不利，六氟磷酸锂低于此范围，二氯二甲基硅烷过多，易造成二氯二甲基硅烷的缩聚，影响后续的纯化。六氟磷酸锂和二水草酸的摩尔比落入1.5:1～1:1的范围，其原因在于：高于或低于此范围，会造成原料残留，影响后续的纯化处理。

反应方程式如下：