[发明专利]一种双草酸硼酸锂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种双草酸硼酸锂及其制备方法，涉及锂离子电池用电解质锂盐技术领域，双草酸硼酸锂的制备步骤如下：步骤一、将硼氢化钾溶于三乙胺中，然后加入氯化锂，反应生成硼氢化锂和氯化钾沉淀；步骤二、过滤得到硼氢化锂的三乙胺溶液；步骤三、减压蒸馏除去三乙胺，经过滤、洗涤、干燥后得到硼氢化锂固体；步骤四、将硼氢化锂固体溶于乙醚中，加入无水草酸乙醚溶液，生成双草酸硼酸锂的乙醚溶液；步骤五、减压蒸馏双草酸硼酸锂的乙醚溶液，除去乙醚，经洗涤、干燥得到双草酸硼酸锂。通过上述方式，本发明制备得到的双草酸硼酸锂产品收率高、纯度高。本发明制备方法反应简单，易于控制，反应流程少，无三废产生，易于工业放大生产。

技术领域

本发明涉及锂离子电池用电解质锂盐技术领域，具体为一种双草酸硼酸锂及其制备方法。

背景技术

锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、自放电率低、循环寿命长、无记忆效应和无污染的优点作为便携式电源得到了广泛的应用，电解质是锂离子电解液的基础原料之一，直接影响了锂离子电池的工作性能。

目前主要使用的电解质为六氟磷酸锂，因为六氟磷酸锂具有较好的电导率，能形成稳定的固体电解质膜、内阻小和充放电速度快等优点，但是六氟磷酸锂对于水分过于敏感，微量水分就可与其反应，同时六氟磷酸锂的热稳定性差，在高温下，会分解产生氟化氢，腐蚀电极材料和集流体。

相较而言，双草酸硼酸锂作为一种新型锂盐，具有较高的电导率及较宽的电化学窗口，具有良好的化学稳定性和热稳定性，热分解温度高，可达300℃，增强了电池的安全性；不含有F元素，不会产生氟化氢导致腐蚀电极材料及集流体，从而提高了电池的循环寿命降低了电池成本；能够在碳负极表面形成较稳定的SEI膜，可以在纯PC溶剂中使用，拓宽了电池使用温度范围。

中国发明专利CN1687081A公开了一种双草酸硼酸锂的制备方法，该方法包括将原料锂化合物、原料硼化合物和含有草酸根的化合物进行球磨混合，Li：B：草酸根=1:1:2，球磨温度5-70℃，球磨时间1-4小时，之后再加热球磨好的原料，使之进行化学反应，反应环境为惰性气体或真空环境，反应温度为80-300℃，反应时间2-24小时，得到双草酸硼酸锂。但是该方法的缺点为球磨后原料的混合不均匀，导致反应不彻底，容易产生副产物等杂质，最终导致产品收率低，影响产品纯度。

中国发明专利CN109053786B公开了一种双草酸硼酸锂的制备方法，该方法包括将三氟化硼溶于无水氢氟酸中，生成四氟硼酸，加入草酸锂，加热除去氢氟酸，过滤得到含有氟化锂的双草酸硼酸锂产品；加入对双草酸硼酸锂溶解度大的溶剂，过滤得到只含有双草酸硼酸锂的溶液，蒸发溶液并干燥得到双草酸硼酸锂。但是该方法原料使用了无水氢氟酸和三氟化硼等毒性较高的有害物质，其对于反应控制和人员操作要求极高。

因此，结合上述问题，提供一种双草酸硼酸锂的制备方法，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双草酸硼酸锂及其制备方法，以解决上述背景技术中双草酸硼酸锂结晶水难以除去以及不溶物较高的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双草酸硼酸锂的制备方法，制备方法步骤如下：

步骤一、将硼氢化钾溶于三乙胺中，然后向溶液中加入氯化锂，反应生成硼氢化锂和氯化钾沉淀；氯化钾不溶于三乙胺产生沉淀；

步骤二、将步骤一中的溶液进行过滤，除去氯化钾沉淀，得到硼氢化锂的三乙胺溶液；

步骤三、减压蒸馏除去三乙胺，然后经过滤、洗涤、真空干燥后得到硼氢化锂固体；

步骤四、将步骤三所得的硼氢化锂固体溶于乙醚中，向硼氢化锂的乙醚溶液中缓慢加入已混合均匀的无水草酸乙醚溶液，可采取缓慢滴加草酸的乙醚溶液以控制反应速率，反应生成双草酸硼酸锂的乙醚溶液；另外，生成的氢气收集可做副产外卖；

步骤五、减压蒸馏步骤四所得的双草酸硼酸锂的乙醚溶液，除去乙醚，过滤出固体后经过洗涤、真空干燥得到双草酸硼酸锂。