[发明专利]一种二氟磷酸锂、其制备方法及锂离子电池电解液

说明书

本发明提供了一种二氟磷酸锂、其制备方法及锂离子电池电解液。本发明提供的二氟磷酸锂的制备方法包括：a)将六氟磷酸锂和式(1)化合物在非水溶剂中反应，得到反应物；b)除去所述反应物中的低沸点成分，得到二氟磷酸锂；其中，R₁～R₈分别独立地选自氢、取代的或未取代的烃基、卤素、硝酸基、氨基或氰基；所述烃基选自C1～C10的烃基；所述取代的烃基中，取代基选自羟基、氨基、硝基、氰基、羧基、醚基或醛基。通过本发明的制备方法制得的二氟磷酸锂纯度高、含水量低，为高品质二氟磷酸锂产品，且该制备方法简单易行、成本低、收率高，能够方便有效的获得高品质二氟磷酸锂产品。

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料技术领域，特别涉及一种二氟磷酸锂、其制备方法及锂离子电池电解液。

背景技术

近年来，锂离子电池技术得到了极大地发展，各种小型移动电子产品、电动汽车(混合动力汽车)、及储能设备之中的锂离子电池所占的比例越来越大。尽管如此，锂离子电池技术仍然有很大的潜力可被挖掘，尤其是在电解液领域。目前，商用电解液逐渐难以匹配正负电极材料的发展，开发高性能电解液具有重要意义。电解液添加剂为电解液的关键组分之一，作为电解液生产厂家的核心机密，具有极高的经济价值和社会效应。

二氟磷酸锂(LiPO₂F₂)作为一种优良的电解液添加剂，具备改良电池循环性能和倍率性能的作用，成为锂离子电池电解液的重要添加剂。而二氟磷酸锂品质对电解液影响较大，若杂质种类多、杂质含量高则会影响电解液性能的发挥，且若含水量高，则会导致电解液中水分过高，发生副反应，影响电池性能。因此，制备高品质二氟磷酸锂具有重要意义。

目前，二氟磷酸锂主要通过两种方式制得：一是从磷酸或磷酸衍生物氟化得到，另一种是六氟磷酸盐分解得到；前者是在起始物中加入氟原子，后者是从起始物中去掉氟原子。但两种方法不仅制备过程复杂、条件严苛，生产成本较高，且效率低、所得产品纯度较差，无法大规模生产应用；而且，所得产品含水量高，易使电解液产生副反应，严重影响电池性能。而若要获得高纯二氟磷酸锂，需严格控制氟、氧、磷锂量等，目前很难提供有效的可控方法，即便严格控制制备过程的各种物料和条件，仍难以获得高纯产品；且产品含水量的控制也十分困难。因此，如何简便有效的制备高品质二氟磷酸锂成为亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种二氟磷酸锂、其制备方法及锂离子电池电解液。本发明提供的制备方法简单易行，收率高，且所得二氟磷酸锂纯度高，含水量低，具有较高的综合品质，且便于规模化生产应用。

本发明提供了一种二氟磷酸锂的制备方法，包括以下步骤：

a)将六氟磷酸锂和式(1)化合物在非水溶剂中反应，得到反应物；

b)除去所述反应物中的低沸点成分，得到二氟磷酸锂；

其中，R₁～R₈分别独立地选自氢、取代的或未取代的烃基、卤素、硝酸基、氨基或氰基；

所述烃基选自C1～C10的烃基；

所述取代的烃基中，取代基选自羟基、氨基、硝基、氰基、羧基、醚基或醛基。

优选的，所述式(1)中，烃基选自-CH₃、-CH₂CH₃、-CH＝CH₂、-C≡CH或-C₆H₅。

优选的，所述式(1)化合物选自以下化合物和其光学异构体中的一种或几种：

其中，各X分别独立地选自F、Cl、Br、I、NO₃、NH₂或CN。