[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，属于锂离子电池电解液制备技术领域。所述制备方法包括如下步骤：1)将四氟硼酸锂、草酸锂、有机溶剂和助剂混合，将得到的混合液进行反应，得到含LiODFB的反应液；所述助剂为五氯化铌、五氟化铌或五氟化锑；2)将含LiODFB的反应液过滤，将滤液进行浓缩，得到二氟草酸硼酸锂粗品；3)将二氟草酸硼酸锂粗品进行重结晶、干燥，得到二氟草酸硼酸锂。本发明提供的制备方法转化率高，产品纯度和收率高，且反应过程中不会产生腐蚀性气体。

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解液制备技术领域，具体涉及一种二氟草酸硼酸锂的制备方法。

背景技术

锂离子电池是一种新型高能二次电池，具有体积小、质量轻、可高速率放电、比能量高、无记忆效应等优异性能。锂离子电池在电子、汽车、家用电器等领域得到广泛的应用。电解液是锂离子电池主要组成部分之一，也是影响锂离子电池性能的关键材料之一。常用锂离子电池的电解质主要为六氟磷酸锂(LiPF6)，但六氟磷酸锂易吸水潮解，分解产物HF会腐蚀电极，且六氟磷酸锂必须与碳酸乙烯酯(EC)合用才能形成稳定的固体电解质相界面膜，而EC的熔点较低，使得电池的低温使用效果较差。

目前研究的新型锂盐主要集中于硼酸锂配合物及磷酸锂配合物，其中又以二氟草酸硼酸锂(LiODFB)最引人关注。其独特的化学结构，使其结合了双草酸硼酸锂及四氟硼酸锂的优势，同时具有较好的高低温性能、倍率性能和循环性能。按照硼源的选择不同，目前LiODFB的主流制备方法分为BF₃络合物法和LiBF₄法。BF₃络合物法是以BF₃络合物和Li₂C₂O₄为原料，以乙醚或碳酸酯为溶剂加热回流得到LiODFB粗品，再经多重结晶后得到目标产物。该方法的优点是原料价格便宜，且不需要催化剂，成本相对偏低，但主要原料三氟化硼易燃，有强烈的刺激性和腐蚀性，对设备要求高，具有一定的危险性，对装置安全要求高；而且反应会产生副产物四氟硼酸锂，主副产物在溶剂中的溶解度相似，分离较困难，造成产品收率和纯度下降。LiBF₄法是以四氟硼酸锂、草酸、有机溶剂为原料，以HF、AlCl₃等金属卤化物为助剂进行反应，再经重结晶提纯后制备二氟草酸硼酸锂。但采用HF为反应助剂时，HF为腐蚀性气体，容易腐蚀设备，且对设备密闭性要求很高，未反应的HF容易污染环境，使用危险程度高；而采用AlCl₃为反应助剂，反应过程中会产生的HCl也会对反应设备造成腐蚀。

发明内容

本发明针对上述背景技术中制备二氟草酸硼酸锂对反应设备要求高，主副反应产物不易分离，在反应过程中产生腐蚀性气体，危险程度高的技术问题，提供了一种二氟草酸硼酸锂的制备方法，该方法反应转化率高，产品纯度和收率高，且反应过程中不会产生腐蚀性气体。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种二氟草酸硼酸锂的制备方法，包括如下步骤：

1)将四氟硼酸锂、草酸锂、有机溶剂和助剂混合，将得到的混合液进行反应，得到含LiODFB的反应液；

所述助剂为五氯化铌、五氟化铌或五氟化锑；

2)将所述步骤1)的含LiODFB的反应液过滤，将滤液进行浓缩，得到二氟草酸硼酸锂粗品；

3)将所述步骤2)的二氟草酸硼酸锂粗品进行重结晶、干燥，得到二氟草酸硼酸锂。

优选的，所述步骤1)中反应的温度为5～45℃，时间为4～24h。

优选的，所述步骤1)中四氟硼酸锂和草酸锂的摩尔比为1：1.0～1.5；四氟硼酸锂与助剂的摩尔比为1～1.5:0.1。

优选的，所述有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙腈、丁腈、丙酮、乙醚、碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯中的一种或多种。