[发明专利]一种碱性直接氧化制备六氟锑酸锂的方法

说明书

一种碱性直接氧化制备六氟锑酸锂的方法，锑白在氢氧化锂水溶液中浆化，然后加入双氧水氧化，使锑以焦锑酸锂形式沉淀，沉淀物经过洗涤后产出焦锑酸锂前驱体；焦锑酸锂用水浆化后加入氢氟酸中和至要求pH数值，然后向溶液中加入双氧水，使焦锑酸锂中残存的少量三价锑氧化为五价，料浆采用真空抽滤方式液固分离后，向六氟锑酸锂溶液中通入硫化氢气体净化脱除重金属杂质，净化后液经过浓缩、结晶和干燥得到六氟锑酸锂产品。本发明的实质是利用焦锑酸锂溶解度小的原理直接氧化制备出焦锑酸锂前驱体，然后利用Sb‑F键长比Sb‑OH键长短且结合力强的原理生成六氟锑酸锂产品。本发明具有工艺过程短、产品质量好和成本低的优点。

技术领域

本发明涉及一种六氟锑酸锂的制备方法，特别是锑白在碱性体系直接氧化制备六氟锑酸锂的方法。

背景技术

锂离子电池作为一种先进的新能源装置，具有能量密度高、输出电压高、输出功率大、自放电小、无记忆效应和工作温度范围宽及能快速充放电等优点，因而被广泛应用于电子产品、交通工具、国防军事和航空航天等方面。在锂离子电池的主要组成中，电解质锂盐的研究对推动锂电池的发展具有重要意义（刘旭等.锂离子电池电解质锂盐的研究进展.电源技术,2016,40(01):218-220.）。

目前锂离子电池中主要使用的电解质锂盐分为有机锂盐和无机锂盐，无机锂盐有LiClO₄、LiBF₄、LiPF₆ 和LiAsF₆这四类，它们的电导率次序为LiAsF₆≥LiPF₆>LiClO₄>LiBF₄，热稳定性次序为LiAsF₆ >LiBF₄>LiPF₆，耐氧化性次序为LiAsF₆≥LiPF₆≥ LiBF₄>LiClO₄。其中LiClO₄氧化性强且有爆炸危险，在商品化电池中已经不再使用，但仍可用于实验室电池测试；LiAsF₆具有较高的氧化及还原稳定性，离子导电率高是一种极具有前景的锂盐，然而它本身为含砷化合物，有毒元素砷会对人及环境造成危害进而限制了其商品化应用。

LiBF₄比LiPF₆具有更好的化学稳定性和热稳定性，因此安全性好。但是其阴离子半径相对较小，与锂离子的相互作用较强，离子导电性较弱，当单独作为电解质锂盐用于锂离子电池的性能较差，所以常作为一种添加性锂盐加入，提高电池的应用温度和循环性能。LiPF₆综合性能较好是目前主要使用的锂离子电解质锂盐，具有较高的离子电导率、较优的氧化稳定性和较低的环境污染等优点，但是热稳定性较差，很容易分解为LiF和气体PF₅，这限制了锂离子电池对温度的适应性。所以，对新型锂盐的研究与商品化是锂电行业发展的新方向。

六氟锑酸锂（LiSbF₆)作为一种重要的锂盐已经应用于锂离子电池研究中。LiSbF₆是一种斜六面体结构的晶体，该晶体中Sb-F键长为1.88Å，Li-F键长为2.03Å，Li-Sb-F间的夹角为147.5°，整个晶体结构呈扭曲的立方NaSbF₆排列。LiSbF₆晶体容易吸水而发生潮解，通常需要在干燥环境中保存。