[发明专利]一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法

说明书

本发明公开了一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法，包括以下步骤：(1)在氮气保护下将三氯化磷加入反应瓶中，滴加入1,2‑丙二醇的四氢呋喃溶液，控制反应温度，待反应结束后减压蒸馏得到的中间体产物；(2)在氮气保护下将高活性氟化钾和碳酸丙烯酯加入反应瓶中，升温，再将步骤(1)所得的中间体产物滴加入反应瓶中，反应结束后经过减压蒸馏、精馏得到一氟亚磷酸丙二醇酯产品。本发明的制备方法，可以得到高收率的一氟亚磷酸丙二醇酯，该目的产物可以作为电解液添加剂使用。

技术领域

本发明涉及电池电解液添加剂的领域，尤其涉及一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法。

背景技术

磷属于第五主族元素，具有多单电子轨道，由于其自身的结构性质，磷在电化学应用中表现出优异的性能。此外磷资源丰富，价格低廉，污染小，含磷化合物的磷基负极材料或着正极材料在锂离子电池中显示出巨大的潜力。比如常见的磷酸铁锂电池，具有材料成本低，安全无公害，电池无记忆，原料易得，比容量高，热稳定性好，循环性能优良且寿命长的优点；因此含磷化合物不仅可用于锂电池的正负极材料和电解质材料，甚至还用作电池的封装材料、电池电解液的成膜添加剂和防爆溶剂，能在电极上形成性能优良的固态电解质界面，可以有效抑制部分电解液的分解，明显改善电池的比容量，提高电池的安全性和使用寿命。针对含磷化合物在锂电池中具有较好的应用性，因此建立了一种锂电池负极材料所用的添加剂------一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种可作为锂电池电解液用的添加剂一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一氟亚磷酸丙二醇酯的制备方法，包括以下步骤：

(1)在氮气保护下将三氯化磷加入反应瓶中，滴加入1,2-丙二醇的四氢呋喃溶液，控制反应温度，待反应结束后减压蒸馏得到的中间体产物为一氯亚磷酸丙二醇酯；

(2)在氮气保护下将高活性氟化钾和碳酸丙烯酯加入反应瓶中，升温，将步骤(1)所得的中间体产物滴加入反应瓶中，待反应结束后经过减压蒸馏、精馏得到一氟亚磷酸丙二醇酯产品。

作为一种改进的技术方案，步骤(1)中1,2-丙二醇和三氯化磷的按照摩尔比为1:1-1.3的比例加入。

作为一种改进的技术方案，步骤(1)中所述四氢呋喃按照每100g1,2-丙二醇中400-600ml的用量加入。

作为一种改进的技术方案，步骤(1)中控温反应温度在-12-0℃，反应时间为20-40min。

作为一种改进的技术方案，步骤(2)中高活性氟化钾和一氯亚磷酸丙二醇酯按照摩尔比2-4:1的比例加入。

作为一种改进的技术方案，步骤(2)中加入碳酸丙烯酯升温至35-45℃，所述碳酸丙烯酯按照每100g一氯亚磷酸丙二醇酯中400-600ml的用量加入。

作为一种改进的技术方案，将步骤(1)中的中间体产物加入反应瓶后，控制反应时间在1.5-2.5h。

本发明的制备方法所涉及的反应方程式包括以下内容：

步骤(1)涉及的反应方程式：

步骤(2)涉及的反应方程式：

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：