[发明专利]用于回收电解质盐的方法

说明书

本发明涉及一种用于回收溶解在基质中的电解质中的金属盐的方法，所述方法包括使该电解质经受使用水的液态萃取。

本发明涉及一种用于回收金属盐的方法，具体地为包含在电解质中的锂盐。

磺酰亚胺盐，如双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂((CF₃SO₂)₂NLi或LiTFSI)、双(氟磺酰基)亚胺锂((SO₂F)₂NLi或LiFSI)或双(全氟乙烷磺酰基)亚胺锂(C₂F₅SO₂)₂NLi)是特别感兴趣的化合物。它们特别具有如下性质，这些性质使它们成为对电子应用有价值的化合物，这些应用关于纯度和品质有要求，例如电池或抗静电市场或在电致变色中的电子电荷的传导和/或消散。这些化合物特别使用在电解质中，并且在这种情况下是使用在可能为聚合物、凝胶或有机溶剂的基质中。

在现有技术中存在用于再循环电解质的方法。然而，这些方法通常专注于该金属的回收，具体的为昂贵的锂，并且不专注于该金属的盐本身的回收，或者甚至关注于该电解质(它在液体电解质情况下是溶剂)的基质的回收，即使这些变体在成本和环境保护方面的具有较显著的优势。

因此，申请WO 2008/022415描述了一种用于从锂电池中的电解质中回收锂的方法，根据此方法，将耗尽的电池与含有5％的丙酮的乙醇溶液接触，并且在锂盐的提取和其与介质中多种组分的化学反应之后以Li₂CO₃的形式回收锂。然后蒸馏滤液以回收可用于新的萃取的乙醇。在此种方法中，只回收了锂，并且所述锂呈改性的化学形态，这意味着不能如它在锂电池中那样重新使用它。

专利申请书FR 2 868 603还描述了一种用于处理锂阳极电池和蓄电池的方法。除了锂，所述文件建议只回收PF₆阴离子。专利申请书JP H05-017832还提供了一种用于回收包含在锂电池中的锂的方法，但是没有提出用于回收锂盐阳离子的手段。本发明的目的是提供一种用于回收电解质中金属盐的方法，特别是锂盐，尤其是磺酰亚胺锂并且特别是(CF₃SO₂)₂NLi，该方法极少导致或不导致金属盐的化学性质的改变并且还任选地，无论电解质的基质呈聚合物、凝胶或溶剂的形式，使得回收该电解质成为可能。

为此目的，本发明涉及一种用于回收溶解在基质中的电解质中的金属盐的方法，所述方法包括使该电解质经受使用水的液态萃取。

术语“金属盐”旨在指金属、优选碱金属的有机盐或无机盐、尤其选自：K、Li、Na或Cs。锂(Li)盐是特别优选的。

在根据本发明的方法中，金属盐可选自由磺酰亚胺、高氯酸盐、磺酸盐、二氟磷酸盐以及它们的混合物组成的组。

优选的是具有式(Rf¹SO₂)(Rf²SO₂)NM^b的磺酰亚胺，M^b表示碱金属，具体地选自：K、Li、Na和Cs，Rf¹和Rf²独立地表示氟原子或具有从1至10个碳原子的基团，选自氟烷基、全氟烷基和氟代烯基。

在本发明的上下文中：

-术语“烷基”旨在指基于直链的或支链的烃的链，该链优选地包含从1至10个碳原子、特别地从1至4个碳原子；

-术语“氟烷基”旨在指由包含至少一个氟原子的基于直链的或支链的C₁-C₁₀烃的链形成的基团；

-术语“全氟烷基”旨在指由除碳原子外只包含氟原子并且没有氢原子的直链的或支链的C₁-C₁₀链形成的基团；