[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，所述制备方法包括：在溶剂存在下，次磷酸锂和氟气反应获得所述二氟磷酸锂，所述溶剂选自三氟乙酸、五氟丙酸、乙腈、甲酸、无水氟化氢、乙酸、全氟代苯、C1～C6全氟烷烃中的至少一种，氟气为氟气或氟气与稀释气的混合气。本发明具有工艺简单、原子利用率高、产品纯度高、适于工业化生产等优点。

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解液，特别涉及一种二氟磷酸锂的制备方法。

背景技术

在锂离子电池电解液中，二氟磷酸锂是一种性能优异的功能添加剂，可以在锂离子电池的正负极表面形成低阻抗的界面膜，抑制电极与电解液之间的副反应，从而提高电池的循环寿命。

目前，二氟磷酸锂的制备方法，主要可以分为：二氟磷酸法与六氟磷酸锂法。

二氟磷酸法在制备过程中常采用二氟磷酸或二氟磷酸酐(P₂O₃F₄)做为原料或中间体制备获得二氟磷酸锂。

早期文献(Inorganic Chemistry,1967,6(10):1915-1917和Journal ofFluorine Chemistry,1988,38(3):297-302)公开了采用Li₂O、LiOH和二氟磷酸酐反应制备二氟磷酸锂的方法，但制备过程中产生水，使得二氟磷酸锂容易水解。

天赐专利CN105236380A公开了采用HF氟化偏磷酸获得的单氟磷酸与三氟氧磷气体反应制得二氟磷酸，再与氯化锂反应获得二氟磷酸锂的方法，虽然整个制备过程无水生成，避免了二氟磷酸锂水解的问题，但中间体二氟磷酸不稳定易水解，即使无水情况下在116℃也会分解，因此对蒸馏提纯的要求非常高；并且二氟磷酸的锂化过程，无论是使用氢氧化锂、碳酸锂这类会产生水的试剂还是氯化锂等含卤素的试剂，均会对产品品质产生极为不利的影响，故这类方法在实际生产中已基本淘汰。

六氟磷酸锂法采用六氟磷酸锂为原料，与其它试剂(主要是含氧试剂)反应获得二氟磷酸锂。

弘正新能源专利CN108128764A公开了六氟磷酸锂、水和碳酸锂反应快速制备二氟磷酸锂的方法，但六氟磷酸锂的水解反应较难控制，往往同时生成三氟氧磷、二氟磷酸、单氟磷酸等副产物，难以纯化。

三菱化学专利CN101208266A公开了采用六氟磷酸锂与碳酸盐在非水溶剂中反应制备二氟磷酸锂的方法，该反应工艺简单、操作方便，但反应产生氟化锂副产，难以完全分离，影响产品纯度，且纯度不高的氟化锂可资源化利用程度低，生产成本较高。

三菱化学专利CN101507041A公开了采用六氟磷酸锂和硅氧烷反应制备二氟磷酸锂的方法，该方法产品纯度高，但所需反应时间长，所生成的氟硅烷副产回用工艺复杂。

除此之外，专利CN108862232A公开了六氟磷酸锂与偏磷酸锂反应制备二氟磷酸锂的方法，专利CN103259040A公开了有机锡试剂法制备二氟磷酸锂的方法，专利CN104445133A公开了焦磷酸盐与氟气反应获得的混合气体再通入氟化锂的无水氟化氢溶液中反应制备二氟磷酸锂的方法，上述方法或是产品纯度低，或是易引入杂质，不适合产业化应用。

因此，有必要开发一种工艺简单、产品纯度高、适宜产业化应用的二氟磷酸锂的制备方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种工艺简单、原子利用率高、产品纯度高、适于工业化生产的二氟磷酸锂的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种二氟磷酸锂的制备方法，所述制备方法包括：在溶剂存在下，次磷酸锂和氟气反应获得所述二氟磷酸锂。

具体地，将次磷酸锂加入溶剂中，通入氟气进行反应，直接生成二氟磷酸锂，反应方程式如下：