[发明专利]一种二氟磷酸锂的制备方法

说明书

本发明涉及锂离子电池添加剂技术领域，具体涉及一种二氟磷酸锂的制备方法。该制备方法具体为将磷酸锂与含氟反应气反应，纯化即得。本发明的二氟磷酸锂的制备方法采用含氟反应气与磷酸锂氟化合成二氟磷酸锂，副产物少，原料利用率高，固气直接反应，反应后处理简单，生产过程中三废排放几乎为零，制备工艺绿色环保，并且能够显著缩短二氟磷酸锂的制备周期，降低制备成本。

技术领域

本发明涉及锂离子电池添加剂技术领域，具体涉及一种二氟磷酸锂的制备方法。

背景技术

目前，锂离子动力电池正极材料主要以磷酸亚铁锂及镍钴锰三元材料为主，电解液是以六氟磷酸锂复配碳酸酯类有机溶剂的液体电解液体系为主。而在三元正极材料体系中，适量加入二氟磷酸锂可降低电池内阻，并在电池正极形成保护膜，使得电池的循环性能得到明显提升；同时，在高压实密度的磷酸亚铁锂正极体系中，二氟磷酸锂作为电解液的添加剂，能显著改善电池的高低温循环贮存性能及循环稳定性，是一种具有极大工业价值的新型锂盐添加剂，受到了广泛关注。研究二氟磷酸锂的工业化制备，降低二氟磷酸锂的制造成本，对推广二氟磷酸锂的工业化应用具有重要作用。

现有的二氟磷酸锂制备方法有很多，例如公布号为CN106829909A的中国发明专利申请公开了一种二氟磷酸锂的制备方法，其是以六氟磷酸锂和三(三甲基硅烷)硼酸酯或三(三甲基硅基)硼酸酯为原料制备二氟磷酸锂，该方法一方面会生成副产物，容易造成产物的包覆，影响产品质量；另一方面原料的成本高，造成产品的生产成本高。

公布号为CN108689395A的中国发明专利申请公开了一种二氟磷酸锂的制备方法，是以六氟磷酸锂络合物和碳酸锂为原料制备二氟磷酸锂，该方法一方面会造成六氟磷酸锂络合物的络合试剂解离出来，会造成产品收率的降低，也会增加产品的原料成本；另一方面产品中也会包覆有杂质，影响产品的质量，并且反应时间较长。

公布号为CN108640096A的中国发明专利申请公开了一种二氟磷酸及二氟磷酸锂的制备方法，以二氯磷酸、氟化试剂和锂源物质为原料制备二氟磷酸锂，该方法一方面会发生副反应，原料的利用率低，对设备的要求高；另一方面产生的工业废水较多，不利于环保。

公布号为CN104445133A的中国发明专利申请公开了一种二氟磷酸锂的制备方法，其是将焦磷酸盐与氟气反应产生混合气体，再将得到的混合气体通入到氟化锂的无水氟化氢溶液中反应，反应结束后将产物结晶、过滤、干燥得到二氟磷酸锂产品。但是该方法副产有害气体较多，如以焦磷酸钴为原料时生成CoF₂及OF₂，原料利用率低，并且需经过两步反应，工艺流程复杂，不易控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二氟磷酸锂的制备方法，从而解决现有的制备方法二氟磷酸锂收率低、制备效率低、制备成本高的问题。

为实现上述目的，本发明的一种二氟磷酸锂的制备方法的技术方案如下：

一种二氟磷酸锂的制备方法，具体为将磷酸锂与含氟反应气反应，纯化即得，含氟反应气由20～100％氟气和0～80％的惰性气体组成。

本发明采用含氟反应气与磷酸锂氟化合成二氟磷酸锂，副产物为惰性气体、氟化锂和氧气，可回收利用，反应收率高，可达78.5％，产品纯度在99.95％以上。本发明的制备方法固气直接接触反应，为增大固气接触面积使反应更加充分，磷酸锂预先处理为粉末状态。本发明的制备方法反应后处理简单，并且三废排放几乎为零，制备工艺绿色环保。

惰性气体可以选择任意的与该反应体系中的物质不发生反应的气体，例如常用的氮气、氦气、氩气中的一种。从制备成本考虑，优选为氮气。

反应产物中含有大量的二氟磷酸锂以及副产物氟化锂，可以采用常规的纯化步骤获得二氟磷酸锂，例如使用有机溶剂对反应产物进行重结晶并干燥。