[发明专利]二氟磷酸锂粉体的制造方法和二氟磷酸锂

说明书

本发明提供能够从二氟磷酸锂溶液中回收二氟磷酸锂粉体的制造方法。本发明使用二氟磷酸锂粉体的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括如下工序：向在主溶剂中溶解二氟磷酸锂而成的溶液中添加不良溶剂，使固体状的二氟磷酸锂析出的工序；和从包含前述主溶剂和前述不良溶剂的液体中固液分离前述固体状的二氟磷酸锂而得到二氟磷酸锂粉体的工序，前述主溶剂的辛醇/水分配系数P_P与前述不良溶剂的辛醇/水分配系数P_A的关系式如以下的式(1)所示。P_A≥‑4/3×P_P+1.2…(1)。

技术领域

本发明涉及用于非水电解液电池的二氟磷酸锂粉体的制造方法等。

背景技术

近年来，面向信息相关设备、通信设备、即计算机、摄像机、数码相机、便携电话等的小型、高能量密度用途的蓄电系统；面向电动汽车、混合动力汽车、燃料电池车辅助电源、电力储存等的大型、功率用途的蓄电系统受到关注。作为其中一个候补，积极地开发了锂离子电池、锂电池、锂离子电容器等非水电解液电池。

通常这些非水电解液电池作为包含非水系溶剂和溶质的非水电解液的离子导体使用。其构成为如下的物质，作为非水系溶剂，可使用选自非质子性的碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等中的1种或多种的混合溶剂，作为溶质使用了锂盐，例如LiPF₆、LiBF₄、(CF₃SO₂)₂NLi、(C₂F₅SO₂)₂NLi等。

一直以来作为用于改善非水电解液电池的循环特性、高温保存性等、耐久性的方法，研究了以正极、负极的活性物质为代表的各种各样的电池构成元件的最适化。非水电解液相关技术也不例外，提出了通过各种添加剂来抑制在活性的正极、负极的表面由电解液分解所导致的劣化。例如，专利文献1中记载了：通过向电解液中添加二氟磷酸锂(LiPO₂F₂)时在电极界面形成的皮膜的效果而使高温循环特性提高。

作为用作添加剂的二氟磷酸锂的制造方法，已知在非水溶剂中使除了氟化物以外的卤化物、LiPF₆和水反应的方法(参照专利文献2)。

另外，专利文献3中得到了一种二氟磷酸锂的结晶，其通过例如在使五氧化二磷、六氟磷酸锂和氟化氢反应后，将溶液浓缩后进行冷却而得到。专利文献4是使二氟磷酸和氯化锂反应后，对溶液进行冷却而析出二氟磷酸锂的结晶。

在专利文献2所述的方法中，虽然可以将含有未反应的LiPF₆和生成的二氟磷酸锂这两者的反应液用于制备电解液，但有时使副产物的LiHPO₃F、H₂PO₄、LiPF₆等分解而生成的HF等混入，要求得到纯度更高的二氟磷酸锂。作为其方法，可以考虑通过使结晶从溶液中析出来得到粉体，由此进行二氟磷酸锂的纯化。

然而，二氟磷酸锂因氢键而容易凝胶化，因此尚未确立能够供于工业生产的、由溶液制造粉体的方法。例如，专利文献3、4中的通过除去溶剂的浓缩法、通过降低溶剂的温度的冷却法中，析出的二氟磷酸锂会发生凝胶化，因此若是实验室水平的几十克左右的规模，则可以忽略装置载荷地进行固液分离，但若几kg以上的规模，则固液分离就需要长久的时间等，多数难以进行有效的回收。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-67270号公报

专利文献2：日本特开2008-222484号公报

专利文献3：国际公开2010/064637号公报

专利文献4：国际公开2013/136533号公报