[发明专利]一种双草酸硼酸锂的制备方法

说明书

本发明提出了一种双草酸硼酸锂的制备方法，合成过程全部在溶剂中进行，避免了固相反应条件下草酸容易升华的缺点，制备条件温和，反应步骤简单，收率高；整个合成过程中的副产物为气体或固体，易与产物分离；溶剂可以回收，循环使用，更加经济，降低对环境的污染。

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解质锂盐合成领域，尤其涉及一种双草酸硼酸锂的制备方法。

背景技术

电解质作为锂离子电池的重要组成部分，对电池性能有非常重要的影响。锂盐在锂离子电池中起到传输离子和传导电流的作用，并且应满足较高的溶解度、较高的电导率、较好的化学稳定性、较宽的电化学窗口和较高的铝腐蚀电位等要求；另外还应具备易于制备、环境友好和成本较低等优势。

目前，商业上应用最多的锂离子电池的电解质是LiPF₆，虽然LiPF₆电解液有较高的电导率和较宽的电化学窗口，但是LiPF₆的热稳定性差，易于分解成五氟化磷和氟化锂，这两种产物对于电极均有较低的反应活性，因此LiPF₆电解液不可避免地对电极的性能产生有害影响，制约着锂离子电池的进一步发展。

双草酸硼酸锂(LiBOB)是一种配位螯合物，能够形成稳定的大π共轭体系。阴离子BOB^-体积较大，晶格能较小，在溶剂中能够得到较多离子，从而提高电解质体系的导电能力。与商业化的LiPF₆相比，LiBOB的分解温度是302℃，高温稳定性要好，且分解产物为B₂O₃和CO₂，对环境无污染。LiBOB的分解电位也要高于LiPF₆，能够更好的保护铝箔集流体。作为新型的电解质锂盐，LiBOB的一些独特性质，有待于进一步的研究和证实。

至今，双草酸硼酸锂的合成方法有固相法和液相法。

中国专利CN107602603A公开了一种双草酸硼酸锂的制备方法，按指定摩尔比称取锂源化合物、硼源化合物及含草酸跟的化合物，分别用球磨机研磨，研磨好后加入到沸腾床上铺平，用加热的氮气向沸腾床鼓风，氮气温度控制在80-100℃，鼓风时间为4-8h，然后将氮气温度提升至150-180℃，鼓风2-3h，得到双草酸硼酸锂粗品，最后提纯干燥。该方法的缺点是球磨后的原料混合不均匀，导致反应不彻底，产品收率低。

中国专利CN105503922A公开了双草酸硼酸锂的制备方法及其应用，将草酸和硼酸溶解于Ⅰ类溶剂中，得溶液1，将锂源溶液萃取除杂、浓缩后真空干燥，得高纯锂源粉末，溶解于Ⅱ类溶剂中，得溶液2，溶液1加热至50-80℃，滴加溶液2，维持温度不变，搅拌5-8h充分反应，反应结束冷却，静置分层，取下层悬浮液过滤得澄清溶液3，将溶液3升温至90℃以上，蒸出溶剂，干燥后得到双草酸硼酸锂产品。该方法缺点是合成步骤多，设备及过程成本增加，涉及溶剂种类多，分离提纯成本增加。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种制备简单、收率高、产物易分离提纯的双草酸硼酸锂的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种双草酸硼酸锂的制备方法，包括以下步骤，

S1，将草酸、氟化锂、三氟化硼络合物及有机溶剂混合后充分搅拌；

S2，将反应助剂缓慢加入上述步骤S1的混合物中，指定温度下搅拌反应；

S3，减压蒸馏步骤S2的混合物，除去溶剂即可得到双草酸硼酸锂。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述草酸：氟化锂：三氟化硼络合物：反应助剂之间的摩尔比为2:(0.9～1):(0.9～1):(1～1.2)。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述步骤S1的混合温度为0-60℃，搅拌时间为10-20min。