[发明专利]一种二氟磷酸锂的制备方法

说明书

本发明提供了一种二氟磷酸锂的制备方法，包括以下步骤：将六氟磷酸锂溶液与磷酸锂进行反应，继续通入五氟化磷气体反应得到反应液，过滤得到二氟磷酸锂及含六氟磷酸锂的滤液，滤液直接加入磷酸锂中实现循环反应。与现有技术相比，本发明无需浓缩，直接过滤得到二氟磷酸锂，减少变质，收率更高；将副产品氟化锂直接转化为六氟磷酸锂母液进行回用，解决了实际生产中氟化锂过滤困难的问题，且实现了副产品及溶剂的循环利用，工艺流程简化、收率更高，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种二氟磷酸锂的制备方法，属于锂离子电池技术领域。

背景技术

二氟磷酸锂因为具有较高的电化学稳定性，应用于锂离子电池领域，作为电解液添加剂，可以在石墨负极构建稳定的固体电解质界面膜，以解决高载量石墨负极倍率性能和循环稳定性差的问题，抑制了电极与电解液之间的副反应，提高了电池的循环寿命，降低了不同充电状态和长循环过程中的电池界面阻抗。另外，二氟磷酸锂也可在正极表面生成稳定的界面膜，能够有效抑制电解液的氧化分解并保护电极结构的完整性。随着锂电解质的应用领域扩大，对于锂电池的性能要求越来越高，二氟磷酸锂作为锂离子电池用添加剂也引起了人们的广泛关注。已公开的关于二氟磷酸锂的制备方法中，申请号为：2017111369615的中国发明专利申请公开了一种制备二氟磷酸锂的方法，以六氟磷酸锂和碳酸锂为原料，加入超纯水作为催化剂进行反应，该反应副产物多，二氟磷酸锂提纯较为困难；如中国专利公报公开了一种公布号为CN112897494A，申请名称为：二氟磷酸锂的合成工艺及合成装置的发明专利申请，其以磷氧化合物、氟化锂、五氟化磷为原料在无水氟化氢介质中反应生成二氟磷酸锂，该反应过程不易控制，介质氟化氢为危险化学品，且对设备要求高。

综上所述，现有的二氟磷酸锂制备方法存在反应不易控制、副产物多、对设备要求高等问题，严重制约了二氟磷酸锂的产业化进程。

发明内容

本发明的目的在于采用一种二氟磷酸锂的制备方法，该制备方法工艺流程简化、收率更高，适合于工业化生产。

为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种二氟磷酸锂的制备方法，包括以下步骤：

将六氟磷酸锂溶液与锂盐加热充分反应，通入五氟化磷气体，过滤得到二氟磷酸锂和含六氟磷酸锂的滤液。

含六氟磷酸锂的滤液可以做为反应液加入到锂盐实现循环反应。

所述的锂盐为磷酸锂、碳酸锂、碳酸氢锂、氧化锂、磷酸氢锂、氢氧化锂中的任一种。

所述的锂盐为磷酸锂。

所述磷酸锂与六氟磷酸锂的摩尔比(1～1.5):1。

所述加热充分反应的温度为50℃～150℃；所述反应的时间为1～5h。

将制备的二氟磷酸锂加入有机溶剂溶解，过滤后，浓缩结晶，得到二氟磷酸锂。过滤后得到粗品，再溶解浓缩过滤得到二氟磷酸锂。

常规的高纯锂盐制备流程包括：合成反应，过滤渣料，浓缩滤液，过滤得到粗品，再溶解浓缩过滤得到纯品。本发明的二氟磷酸锂的制备方法省去了过滤渣料及浓缩滤液步骤。

所述有机溶剂选自乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二甲乙酯、碳酸二乙酯、丙酮、乙腈、二氯甲烷、二氯乙烷中的一种或多种。

所述浓缩结晶为减压浓缩；所述减压浓缩的温度不超过55℃。

所述有机溶剂的水分含量小于50ppm。

浓缩结晶后干燥，得到二氟磷酸锂；所述干燥在保护气氛中进行；所述干燥的温度为80℃～150℃。