CN103113396B - 二氟草酸硼酸锂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电解液电解质二氟草酸硼酸锂的制备方法，包括以下步骤：（一）以四氟硼酸锂、草酸、有机溶剂及助剂氟化氢气体为反应原料，控制反应温度为0～20℃，反应后得到含二氟草酸硼酸锂的混合物；（二）将步骤（一）得到的混合物除去有机溶剂，再经重结晶提纯后得到二氟草酸硼酸锂；所述的有机溶剂为四氢呋喃、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、乙腈、丙腈、丁腈、丙酮中的至少一种。本发明所述的制备方法，工艺路线简单，收率高；反应过程中产生的废气通过碱液吸收，基本无环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及到一种电解液电解质二氟草酸硼酸锂的制备方法。
背景技术
二氟草酸硼酸锂主要应用于锂电池的锂离子电解液中，二氟草酸硼酸锂具有较高的电导率，与PC能在石墨负极表面形成稳定的SEI膜，为解决电池低温使用问题作出了贡献。二氟草酸硼酸锂的结构式如下：
目前，制备二氟草酸硼酸锂主要采用如下方法：三氟化硼溶液与草酸锂在有机溶剂下直接反应生成二氟草酸硼酸锂，上述方法存在如下缺点：生成的产品纯度不是很高，而且还有四氟硼酸锂杂质难以去除。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺路线简单、收率较高的二氟草酸硼酸锂的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案。
所述的二氟草酸硼酸锂的制备方法，其特点是：包括以下步骤：（一）以四氟硼酸锂、草酸、有机溶剂及助剂氟化氢气体为反应原料，控制反应温度为0～20℃，反应后得到含二氟草酸硼酸锂的混合物；（二）将步骤（一）得到的混合物除去有机溶剂，再经重结晶提纯后得到二氟草酸硼酸锂；所述的有机溶剂为四氢呋喃、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、乙腈、丙腈、丁腈、丙酮中的至少一种。
进一步地，前述的二氟草酸硼酸锂的制备方法，其中，四氟硼酸锂的结构式为：，草酸的结构式为： 。
进一步地，前述的二氟草酸硼酸锂的制备方法，其中，四氟硼酸锂与草酸的摩尔比为1∶1，四氟硼酸锂与有机溶剂的摩尔比为1∶（1～10），在反应过程中将氟化氢气体连续通入反应器中进行反应，控制氟化氢气体通入反应器中的速度为0.1 L/min～0.3L/min。
进一步地，前述的二氟草酸硼酸锂的制备方法，其中，反应过程中产生的废气通过碱液吸收，确保不造成环境污染。
上述的反应过程中，通常控制反应时间为4-24小时，实际操作中主要根据有效反应完毕为止。
本发明的有益效果：工艺路线简单，收率高；反应过程中产生的废气氟化氢气体通过碱液吸收，基本无环境污染。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明所述的二氟草酸硼酸锂的制备方法作进一步的说明。但本发明并不仅限于这些实施例。
实施例1。
⑴在带搅拌、温度计、冷凝管和尾气吸收装置的三口烧瓶中，加入四氟硼酸锂94g（1mol）、草酸90g（1mol）及碳酸二甲酯90g（1mol）；⑵搅拌用冰水降温至0℃，以0.1L/min的速度连续通入氟化氢气体进行反应，反应中产生的废气氟化氢气体用碱液吸收；保温反应4小时后，反应结束，得到含二氟草酸硼酸锂的混合物；⑶将步骤⑵得到的混合物减压蒸馏除去碳酸二甲酯，再用碳酸二甲酯进行重结晶，烘干得到二氟草酸硼酸锂135g（采用测定草酸根、硼含量和锂含量算得含量为99.2%），收率93%。
实施例2。
⑴在带搅拌、温度计、冷凝管和尾气吸收装置的三口烧瓶中，加入四氟硼酸锂94g（1mol）、草酸90g（1mol）及乙腈410g（10mol），⑵搅拌用冰水降温至10℃，以0.3L/min的速度连续通入氟化氢气体进行反应，反应中产生的尾气氟化氢气体用碱液吸收；保温反应24小时后，反应结束，得到含二氟草酸硼酸锂的混合物；⑶将步骤⑵得到的混合物减压蒸馏除去乙腈，再用乙腈进行重结晶，烘干得到二氟草酸硼酸锂140g（采用测定草酸根、硼含量和锂含量算得含量为99.01%），收率96.3%。
实施例3。
⑴在带搅拌、温度计、冷凝管和尾气吸收装置的三口烧瓶中，加入四氟硼酸锂94g（1mol）、草酸90g（1mol）及四氢呋喃216g（3mol）和丙酮174g（3mol），⑵搅拌用冰水降温至20℃，以0.2L/min的速度连续通入氟化氢气体进行反应，反应中产生的尾气氟化氢气体用碱液吸收；保温反应24小时后，反应结束，得到含二氟草酸硼酸锂的混合物；⑶将步骤⑵得到的混合物减压蒸馏除去四氢呋喃和丙酮的混合溶剂，再用四氢呋喃或丙酮进行重结晶，烘干得到二氟草酸硼酸锂138g（采用测定草酸根、硼含量和锂含量算得含量为99.12%），收率95%。
Claims (3)
1.二氟草酸硼酸锂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（一）以四氟硼酸锂、草酸、有机溶剂及助剂氟化氢气体为反应原料，控制反应温度为0～20℃，反应后得到含二氟草酸硼酸锂的混合物；（二）将步骤（一）得到的混合物除去有机溶剂，再经重结晶提纯后得到二氟草酸硼酸锂；所述的有机溶剂为四氢呋喃、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸甲乙酯、乙腈、丙腈、丁腈、丙酮中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的二氟草酸硼酸锂的制备方法，其特征在于：四氟硼酸锂与草酸的摩尔比为1∶1，四氟硼酸锂与有机溶剂的摩尔比为1∶（1～10），在反应过程中将氟化氢气体连续通入反应器中进行反应，控制氟化氢气体通入反应器中的速度为0.1 L/min～0.3L/min。
3. 根据权利要求1或2所述的二氟草酸硼酸锂的制备方法，其特征在于：反应过程中产生的废气通过碱液吸收。
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