[发明专利]双草酸硼酸锂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用作锂离子电池等电化学装置电解质的双草酸硼酸锂的制备方法。

背景技术

目前，有关LiBOB的制备方法主要有液相法和一般固相法两种：

1.液相法：液相制备方法的反应溶剂，即可以是水(如反应方程式(1)所示，见DE 19829030)，也可以是无水乙腈(如反应方程式(2)所示，见W.Xu，A.J.Shusterman.Electrochem.Solid-State Lett.，2001，4(1)：E1-E4)。

以水为反应溶剂时，所得LiBOB质量百分含量低于95％，不能直接用作锂离子电池等电化学装置的电解质，而必须进行复杂的后续纯化(见CN 1817888A，CN100999529)，从而大大降低了产品的收率并增加了工业化难度；以无水乙腈为反应介质，虽然所得LiBOB质量百分含量可高于99.2％(见韩周详，魏剑英，蔺常辉，等.电池，2006，36(2)：158-161)，可直接用作锂离子电池等电化学装置的电解质，但方法所使用原料制备困难，极大增加了产品的成本和操作的复杂性，限制了其工业化应用。

2.一般固相法：利用固相反应来制备LiBOB的反应方程式如(3)所示(见Yu B T，Qiu W H，Li F S，et al.Electrochem.Solid-State Lett.，2006，9(1)：A1-A4)。

LiOH+2H₂C₂O₄+H₃BO₃→LiB(C₂O₄)₂+4H₂O

该方法不需要引入其他反应介质，简单易行。但由于合成过程中，涉及三种固体原料间的固相反应，反应难以完全进行，所得LiBOB质量百分含量一般仅为95％左右，不能直接用作锂离子电池等电化学装置的电解质，而必须进行复杂的后续纯化(见CN 1817888A，CN 100999529)，从而大大降低了产品的收率并增加了工业化难度。

另外，上述制备LiBOB过程，均需在真空或惰性气体保护下进行，这进一步增加了制备操作的控制难度。

如果能通过简单的工艺流程，制备出满足锂离子电池电化学装置要求的LiBOB，将极大节约生产成本，提高LiBOB产品及锂离子电池等电化学装置的市场竞争力。

发明内容

本发明的目的是提供一种双草酸硼酸锂的制备方法。

本发明是双草酸硼酸锂的制备方法，其步骤为：

(1)按化学计量比，先将锂盐及草酸混合均匀，然后于40℃～70℃下加热1～4h，最后再向混合物中加入硼源，并将各种物料彻底混合均匀；

(2)将混合物于0.1MPa～10MPa压力下干压成型，加热反应，即得到双草酸硼酸锂产品。

本发明的优点在于：

①通过先混合锂盐及草酸盐，干燥一定时间后再加入硼源的混样方式，实现了三种固体原料的充分混合，避免了直接混样时难以混合均匀的缺点(直接混样时，因发生酸碱中和反应生成H₂O，致使混合物变得潮湿成团)。

②通过于压成型，促进了固相反应的进行，得到了可直接用作锂离子电池等电化学装置的LiBOB电解质盐，避免了复杂的后续纯化步骤，既简化了生产步骤，又提高了产品收率。

③产品加热反应阶段，不仅可以在真空或惰性气体保护下进行，还可在空气氛围内进行(需追加添加剂)，极大降低了制备操作的控制难度。

总之，该制备方法流程短，收率高，产品质量稳定，操作工艺条件容易控制，极适合于工业化生产。

具体实施方式

本发明是双草酸硼酸锂的制备方法，其步骤为：

(1)按化学计量比，先将锂盐及草酸混合均匀，然后于40℃～70℃下加热1～4h，最后再向混合物中加入硼源，并将各种物料彻底混合均匀；

(2)将混合物于0.1MPa～10MPa压力下干压成型，加热反应，即得到双草酸硼酸锂产品。