[发明专利]一种氟代草酸硼酸锂和氟代草酸磷酸锂的联产制备方法

说明书

本发明公开了一种氟代草酸硼酸锂和氟代草酸磷酸锂的联产制备方法，所述联产制备方法为：在非质子溶剂中，六氟磷酸锂和二草酸硼酸锂在Lewis酸催化剂的作用下制备获得氟代草酸硼酸锂和氟代草酸磷酸锂的混合物。本发明具有操作简便，原子利用率高，无三废，产品纯度高等优点。

技术领域

本发明涉及锂离子电池电解液添加剂领域，特别涉及一种氟代草酸硼酸锂和氟代草酸磷酸锂的联产制备方法。

背景技术

氟代草酸硼酸锂和氟代草酸磷酸锂是锂离子动力电池电解液添加剂，可以有效改善钝化膜结构，降低钝化膜阻抗，提高电池正负极在高低温循环中的稳定性，对提高当前高电压动力电池和三元高镍动力电池体系的性能具有重要作用。

氟代草酸硼酸锂以二氟草酸硼酸锂为主要代表产品，氟代草酸磷酸锂以四氟草酸磷酸锂和二氟双草酸磷酸锂为主要代表产品，现有技术中公开的均是其单独制备方法，具体如下：

1、二氟草酸硼酸锂的制备：

专利EP1308449A公开了以四氟硼酸锂、草酸为原料，在碳酸酯类溶剂中加入四氯化硅等助剂制备获得二氟草酸硼酸锂，但该方法会产生大量氯化氢、四氟化硅废气，且制得的产品中氯离子、酸度等指标较高，在锂离子电池中应用时会产生危害和风险；

专利CN103113396A公开了以四氟硼酸锂、草酸为原料，在非质子溶剂中加入HF气体作为助剂制备获得二氟草酸硼酸锂，但该方法需要用到大量HF气体，对操作、设备等要求较高，安全风险大；

专利CN101139352A公开了以三氟化硼和草酸锂为原料制备获得二氟草酸硼酸锂，但该方法会同时生成一当量的氟化锂，会进一步与原料发生副反应，造成产品纯度低。

2、四氟草酸磷酸锂的制备：

专利WO2013180174公开了以六氟磷酸锂、草酸为原料，四氯化硅等作为助剂制备获得四氟草酸磷酸锂，但该方法会产生大量氯化氢、四氟化硅等废气，且制得的产品中氯离子、酸度等指标较高，不利于其作为锂离子电池添加剂中的应用；

专利CN109666046A公开了以五氟化磷和草酸锂为原料制备获得四氟草酸磷酸锂，虽然该方法制得的产品杂质较少，但反应会产生一当量的六氟磷酸锂，虽不影响其作为锂电添加剂的性能，但难以直接获得固体，且该方法原子利用率不高。

3、二氟双草酸磷酸锂的制备：

专利KR101395663A公开了采用六氟磷酸锂与(CH₃)₃SiOCOCOOSi(CH₃)₃为原料制备获得二氟双草酸磷酸锂，虽然该方法制得的产品杂质较少，但其反应时间很长，原料不易得，且得到产品中含一定量的四氟草酸磷酸锂；

专利CN102216311A、CN104334564A公开了采用六氟磷酸锂、四氯化硅和草酸为原料制备获得二氟双草酸磷酸锂，该方法反应迅速，但会产生大量氯化氢、四氟化硅废气，所制得的产品中氯离子、酸度等指标较高，在锂离子电池中应用时会产生危害和风险；

专利CN109742447A公开了采用二甲基二氯化硅先和草酸反应生成二甲基草酸硅脂，再和六氟磷酸锂反应，经两步制得二氟双草酸磷酸锂，但该方法总反应时间较长，所制得的产品中氯离子、酸度等指标仍较高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种操作简便、原子利用率高、产品纯度高、环境友好的氟代草酸硼酸锂和氟代草酸磷酸锂的联产制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：