[发明专利]一种二氟草酸硼酸锂的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氟草酸硼酸锂的制备方法，该方法包括：以氢氟酸、草酸锂、三氧化二硼为反应原料，充分搅拌，过滤，减压蒸发得到二氟草酸硼酸锂浓缩液，加入有机溶剂，过滤干燥滤渣得到二氟草酸硼酸锂。本发明通过水相法制备二氟草酸硼酸锂溶液和纯化二氟草酸硼酸锂的两步法得出产物，反应废气用碱液吸收。本发明方法工艺操作简单，产品纯度高、收率高、反应过程环保无污染。

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料制造技术领域，更具体的说是涉及一种二氟草酸硼酸锂的制备方法。

背景技术

二氟草酸硼酸锂LiODFB是一种具有发展潜质的新型锂盐电解质，看做是LiBOB和LiBF₄结构的组合，集合了两者的共同优点。在锂离子电池领域具有广阔的应用前景。

二氟草酸硼酸锂作为电解液添加剂可在正极表面形成稳定的保护膜(CEI膜)，改善电解液与正负极材料的相容性，提高锂离子电池的循环性能、高低温性能、倍率性能等。根据现今的研究进展，得出主要制备二氟草酸硼酸锂的方法如下。

固相法，如专利CN103333186B，将含氟盐类化合物、含锂化合物、含硼化合物按氟元素、锂元素、硼元素的一定摩尔比混合，再经高温热处理，经有机溶剂多次提纯得到所要的产物。

三氟化硼法，如专利CN103265569A中以草酸锂、三氟化硼乙醚为原料，混合溶剂选用乙腈、碳酸酯，在封闭环境下通过催化剂进行反应，过滤后，除去未反应物，浓缩含有二氟草酸硼酸锂的溶液，降温后析晶，真空干燥得到产物。

四氟硼酸锂法，如专利CN103113396B中四氟硼酸锂、草酸、有机溶剂及助剂氟化氢气体为反应原料，反应后得到含二氟草酸硼酸锂的混合物，将得到的混合物除去有机溶剂，再经重结晶提纯后得到二氟草酸硼酸锂。

以上的方法都存在各自的问题，固相法虽然流程简单但获得的产品纯度低；三氟化硼法产生的四氟硼酸锂副产物，造成收率下降、产品纯度不高；四氟硼酸锂法流程简单、收率和纯度高，但是原料四氟硼酸锂造价高，工艺生产成本高，不适合大规模的工业化生产。

因此，结合上述问题，提供一种二氟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

有鉴于此，本发明提供了一种二氟草酸硼酸锂的制备方法，该方法工艺流程简单、产品收率和纯度高、原料成本低、适合大规模工业化生产。

本发明的目的是提供一种二氟草酸硼酸锂的制备方法，具体是由氢氟酸、草酸锂、三氧化二硼一步反应得到粗产品水相溶液，再通过提纯得到高纯的二氟草酸硼酸锂。其反应方程式如下：

B₂O₃+2LiC₂O₄+6HF＝2LiBF₂C₂O₄+2LiF+3H₂O

H₂O+SOCl₂＝SO₂+2HCl

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

(1)二氟草酸硼酸锂溶液的水相法制备：

S1，将浓度为20％的氢氟酸、草酸锂、三氧化二硼加入到衬氟反应釜中，密闭环境下，充分搅拌，反应2-24h；

S2，过滤步骤S1得到的水溶液混合物，除去反应副产物氟化锂，得到二氟草酸硼酸锂溶液；

S3，减压蒸发S2得到的溶液，去除溶液中40-70％的水，得到二氟草酸硼酸锂浓缩液；

(2)二氟草酸硼酸锂的纯化：

S4，将二氟草酸硼酸锂浓缩液转移到衬氟反应釜中，缓慢加入含有氯化亚砜的有机溶液；