[发明专利]一种二氟磷酸锂的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氟磷酸锂的制备方法，包括步骤：(1)将三氯氧磷和一元醇进行酯化反应得到二氯磷酸酯；(2)将所述二氯磷酸酯与氟化试剂在溶剂的条件下进行氟化反应得到二氟磷酸酯；(3)将所述二氟磷酸酯与锂化试剂在溶剂的条件下进行锂化反应制得二氟磷酸锂。该二氟磷酸锂的制备方法，制备原料易得、成本低、方法简单易行、反应条件温和、对设备要求不高、反应安全性高，适合大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，更具体地涉及一种二氟磷酸锂的制备方法。

背景技术

随着对新能源汽车及储能装置的需求日益旺盛，锂离子电池需求逐年增加；锂离子电池主要应用于数码产品、电动汽车、电力储能等领域。锂离子电池要求具有高能量密度、循环寿命长、高低温性能好和安全性好等特点。可以通过向锂离子电池电解液中加入合适的添加剂，优化改善锂离子电池的各项性能。

二氟磷酸锂作为一款锂盐添加剂，具有优良的电化学性能，可以改善电池的循环寿命、高低温性能等特点。因而，原料易得、方法简便、且适合大规模工业化生产二氟磷酸锂的制备方法是很有必要的。

现有制备二氟磷酸磷锂主要有利用六氟磷酸锂分解制得二氟磷酸锂，中国专利CN106829910A利用六氟磷酸锂和碳酸锂反应制得二氟磷酸锂，该方法会产生大量的氟化锂副产物，从体系中分离出氟化锂较为困难，且原子经济性较差；中国专利CN106976853A利用六氟磷酸锂和硅氧烷反应制得二氟磷酸锂，该放法会产生大量的酸性气体，副产物较多，原子经济性较差，使用的原料昂贵，生产成本较高。

当前，也有采用三氯氧磷来制备二氟磷酸锂，如中国专利CN106458589A提供了一种利用三氯氧磷合成二氟磷酸锂，该方法原料便宜、原子经济性好，但该方法需要使用高危险性的无水氢氟酸，对设备及工作人员要求极高。

因此，有必要提供一种材料易得、方法简单、对设备要求低及安全可靠的制备二氟磷酸锂的方法以解决现有技术的缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种二氟磷酸锂的制备方法，制备原料易得、成本低、方法简单易行、反应条件温和、对设备要求不高、反应安全性高，适合大规模工业化生产。

为了实现上述目的，本发明公开了一种二氟磷酸锂的制备方法，包括步骤：

(1)将三氯氧磷和一元醇进行酯化反应得到二氯磷酸酯；

(2)将所述二氯磷酸酯与氟化试剂在溶剂的条件下进行氟化反应得到二氟磷酸酯；

(3)将所述二氟磷酸酯与锂化试剂在溶剂的条件下进行锂化反应制得二氟磷酸锂。

与现有技术相比，本申请的二氟磷酸锂的制备方法，三氯氧磷和一元醇进行酯化反应制得二氯磷酸酯，二氯磷酸酯和氟化试剂进行氟化反应制得二氟磷酸酯，二氟磷酸酯和锂化试剂进行锂化反应制得二氟磷酸锂，使用一元醇作为官能团保护，使用氟化盐氟化，通过过滤除去氯离子和金属阳离子，避免使用氟化氢氟化，提高反应的安全性，从而通过使用低成本原材料安全制备二氟磷酸锂，且制备原料易得、成本低、方法简单易行、反应条件温和、对设备要求低及安全可靠，适合大规模工业化生产。

较佳地，步骤(1)中，三氯氧磷和一元醇的摩尔比为1:1。三氯氧磷和一元醇反应，生成二氯磷酸酯和盐酸，该反应目的是通过醇的酯化反应来保护三氯氧磷的反应位点，防止下一步氟化反应将三氯氧磷完全氟化生成三氟氧磷；一元醇不能过量，否则会生产单氟磷酸酯副产物，降低产率，因而，三氯氧磷和一元醇的摩尔比为1:1。

较佳地，步骤(1)中酯化反应的温度为30～85℃，比如该温度为30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃。进一步该温度优选40～50℃。

较佳地，步骤(1)中，一元醇选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇中的至少一种。