[发明专利]一种用双草酸硼酸锂制备二氟草酸硼酸锂的合成工艺

说明书

本发明公开一种用双草酸硼酸锂制备二氟草酸硼酸锂的合成工艺，包括以下操作步骤：将双草酸硼酸锂与含氟、硼、锂化合物混合，在0～150℃，反应压力在101kpa到150kpa之间以及溶媒体系中反应制得产物，在一定温度下反应后结晶真空干燥得到电池级二氟草酸硼酸锂。本发明工艺新颖，条件温和，能够得到高纯度的电池级二氟草酸硼酸锂盐。

技术领域

本发明涉及锂离子电池行业所用的电解质锂盐的合成工艺，具体涉及到二氟草酸硼酸锂的合成工艺。

技术背景

电解质盐是锂离子电池的重要组成部分，它的研究开发对锂离子二次电池的性能和发展非常重要。目前，常用锂离子电池的电解质主要为六氟磷酸锂(LiPF₆)、双草酸硼酸锂(LiBOB)、四氟硼酸锂(LiBF₄)等。

LiPF₆的热稳定性较差，易潮解，且必须配合碳酸乙烯酯(EC)使用，才能在碳负极表面形成稳定的固体电解质界面(SEI)膜；而EC的熔点为37℃，会对低温性能造成影响。LiBF₄作为锂盐的电荷传递电阻较低，使电池具有相对使用LiPF₆时更好的低温性能，但对水不稳定，且难以在负极表面形成SEI膜，使组装电池的循环性能较差。

二氟草酸硼酸锂(lithiumoxalyldifluoroborate)(亦称LiODFB,LiDFOB,LiFOB)由美国学者ShengShui Zhang首先提出的，CAS No：409071-16-5、化学式LiBC₂O₄F₂，分子量143.77g/mol，分解温度240℃，参见An unique lithium salt for the improvedelectrolyte of Li-ion battery，ShengShui Zhang ElectrochemistryCommunications8(2006)1423-1428。并提及以三氟化硼与草酸锂反应并经重结晶提纯。并预见了因LiODFB由于分子结构中包含一半的LiBF₄与一半的LiBOB，其性质也很好结合了LiBF₄与LiBOB两种锂盐的优点。二氟草酸硼酸锂(LiODFB)具有优异高低温性能，在-20℃和60℃都具有很好的电化学性能；能很好的支持集流体铜箔和铝箔；具有很好的成膜性能，能够在电解液中帮助形成稳定、低阻抗的SEI膜，有效的抑制了PC在石墨上发生还原、共嵌入。由于具有以上优点，二氟草酸硼酸锂(LiODFB)在锂离子电池中具有很好的应用前景。其结构如下：