[发明专利]一种二氟磷酸锂的制备方法

说明书

本发明涉及一种二氟磷酸锂的制备方法，该方法是指将溶剂A、六氟磷酸锂、氢氧化锂依次加入容器中，在二氧化碳气氛中反应，得到反应液；所述反应液经过滤、真空干燥至恒重后得到含有二氟磷酸锂和氟化锂的白色固体，该白色固体倒入溶剂B中溶解，经过滤，分别得到氟化锂沉淀物和滤液；所述滤液经蒸馏、真空干燥至恒重，即得白色固体状的无水二氟磷酸锂纯品。本发明具有低成本、高效、易于实现工业化生产的特点。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种二氟磷酸锂的制备方法。

背景技术

锂离子电池是一种新型的绿色能源，因其工作电压高、环保无污染、质量轻、无记忆效应等优点而广泛应用于多个领域，如便携式电子产品和电动汽车。同时，随着国家对“碳达峰”及“碳中和”目标的饯行，新能源汽车产业被大力扶持，使得锂离子电池的市场需求量越来越大。日本专利“特开平11-67270”中首次提到向电解液中添加二氟磷酸锂（LiPO₂F₂）可以改善电池的高温循环性能，自此引发了人们对LiPO₂F₂的广泛关注。LiPO₂F₂作电解液添加剂的优点很多，例如：LiPO₂F₂可提高电池低温性能；使用Li₂PO₃F与LiPO₂F₂作成膜添加剂，可显著提高锂离子电池的高温存储性能；将LiPO₂F₂与亚甲基环状碳酸酯共同使用，可提高电池的高温循环容量和高温储存性能；将LiPO₂F₂用于防过充添加剂体系中，与其他过充添加剂配合使用，不仅可在特定电位发生氧化还原反应保护电池，提高电池安全性，还可起到使电池放电容量更为均一的作用。

传统的合成二氟磷酸锂的方法有很多种，例如：⑴采用氧化锂、氢氧化锂（LiOH）与二氟磷酸酐反应制备LiPO₂F₂，以LiOH为原料在制备过程中有水生成，使得制备的LiPO₂F₂有水解的可能；⑵为了解决LiPO₂F₂水解的问题，日本斯泰拉化工使用卤化氧磷、磷的含氧酸（酐）和氟化氢反应制备二氟磷酸，用六氟磷酸锂（LiPF₆）作锂源或者水分吸收剂，但卤化物可能引入卤离子杂质，且氟化氢具有强腐蚀性；⑶专利CN2020114408007公开了以磷酸锂（Li₂CO₃）、磷酸二氢锂和五氟化磷为原料，制备LiPO₂F₂的方法，但该法原料成本过高，难以满足工业化需求；⑷专利CN2017111369615公开了以LiPF₆和Li₂CO₃为原料、以超纯水为催化剂制备LiPO₂F₂的方法，但该法副产物多，反应不易控制；⑸专利CN2017100325308公开了以LiPF₆和硅烷硼(或磷)酸酯为原料制备LiPO₂F₂的方法，但反应条件苛刻，原料价格昂贵，导致生产成本过高；⑹专利CN2020115431439公开了一种气液固三相制备LiPO₂F₂的方法，采用硅氧化合物、LiF和POF₃为原料，但原料造价高，且POF₃怕水、具有刺激性气味和强腐蚀性，不利于工业生产。

虽然上述方法有较高的收率，但是这些方法受到原料价格高、LiPO₂F₂生产成本上升、提纯难度大、副产物多等限制，较难实现工业规模的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本、高效、易于实现工业化生产的二氟磷酸锂的制备方法。