CN108178726A - 一种草酸锂的制备方法 - Google Patents

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胡志华
叶明�
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C51/41—Preparation of salts of carboxylic acids
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Abstract

本发明公开一种草酸锂的制备方法，包括以下步骤：A、取二水合草酸晶体，按固液比1：1加入纯水，加热至80‑90℃溶解后，加入Li+浓度为30～95g/L的氯化锂溶液，搅拌反应30min，冷却析晶，过滤得到草酸氢锂湿料；B、取上述A步骤产生的草酸氢锂湿料按固液比1：1加纯水加热溶解形成混合溶液，用LiOH·H2O调节所述混合溶液的pH值至8～9，反应30min，过滤后得到草酸锂湿料；C、将B步骤产生的草酸锂湿料在烘箱内在160℃烘3h，得到草酸锂干料成品。本发明的方法工艺简单、成本低。

Description

一种草酸锂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种制备草酸锂的方法，特别是涉及一种草酸锂的制备方法。
背景技术
六氟磷酸锂(LiPF6)是目前商品电池普遍采用的电解质，但存在对水分敏感、热稳定性差等缺点，易导致电池性能在高温下严重恶化。四氟硼酸锂(LiBF4)的低温性能比六氟磷酸锂LiPF6好，但单独使用会导致锂离子电池的容量及库伦效率下降。双草酸硼酸锂(LiBOB)具有良好的热稳定性和成膜性，但其在部分低介电常数的溶剂中难溶解，影响了电池的比能量。二氟草酸硼酸锂(LiODFB)不仅结合了LiBF和LiBOB的优点：良好的热稳定性和成膜性，还具有优异的抗过充能力，极大的提高了电池的安全性能。草酸锂作为制备LiODFB的原料之一，对其制备方法的探索具有重要意义。
专利CN1058592公开了一种高纯草酸锂的制备方法，是以草酸与工业级的单水氢氧化锂反应，反应终点控制7～7.5，然后经分离烘干得到高纯草酸锂。以草酸与氯化锂溶液制备草酸氢锂，再以草酸氢锂制备草酸锂的方法未见报道，而氯化锂的成本较氢氧化锂低，本发明围绕这一思想展开，提供一种工艺简单、成本低的草酸锂的制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低的草酸锂的制备方法。本发明的一种草酸锂的制备方法，包括以下步骤：
A、取二水合草酸晶体，按固液比1：1～1.5加入纯水，加热至80℃～90℃溶解后，按Li+：C2O4 2-为1～2.02：1加入Li+浓度为30～95g/L的氯化锂溶液，搅拌反应30min～60min，冷却析晶，过滤得到草酸氢锂湿料；
B、取上述A步骤产生的草酸氢锂湿料按固液比1：1～1.5加纯水加热至80℃～90℃溶解形成混合溶液，用LiOH·H2O调节所述混合溶液的pH值8～9，继续反应30min～60min，过滤后得到草酸锂湿料；
C、将B步骤产生的草酸锂湿料在烘箱内在130℃～160℃烘3h～5h，得到草酸锂干料成品。
本发明的一种草酸锂的制备方法还可以是：
所述A步骤为：取二水合草酸晶体，按固液比1：1加入纯水，加热至80℃溶解后，按Li+：C2O4 2-为1～2.02：1加入Li+浓度为30～95g/L的氯化锂溶液，搅拌反应30min，冷却析晶，过滤得到草酸氢锂湿料。
所述A步骤中冷却析晶的温度为0℃～25℃。
在所述步骤A中使用冰浴的方式进行冷却析晶。
所述C步骤为：将B步骤产生的草酸锂湿料在烘箱内在160℃烘3小时，得到草酸锂干料成品。
本发明的一种草酸锂的制备方法，由于包括以下步骤：包括以下步骤：
A、取二水合草酸晶体，按固液比1：1～1.5加入纯水，加热至80℃～90℃溶解后，按Li+：C2O4 2-为1～2.02：1加入Li+浓度为30～95g/L的氯化锂溶液，搅拌反应30min～60min，冷却析晶，过滤得到草酸氢锂湿料；B、取上述A步骤产生的草酸氢锂湿料按固液比1：1～1.5加纯水并加热至80℃～90℃溶解形成混合溶液，用LiOH·H2O调节所述混合溶液的pH值至8～9，继续反应30min～60min，过滤后得到草酸锂湿料；C、将B步骤产生的草酸锂湿料在烘箱内在130℃～160℃烘3h～5h，得到草酸锂干料成品。这样草酸溶液中加入氯化锂后，草酸与氯化锂生成草酸氢锂，H2C2O4+LiCl→LiHC2O4+HCl。冷却析晶后草酸氢锂析出，过滤溶解后与单水氢氧化锂反应生成溶解度更低的草酸锂，LiHC2O4+LiOH·H2O→Li2C2O4↓+2H2O。过滤烘干后即得到草酸锂干料。与现有工艺相比，本发明制备1mol草酸锂只需用到1mol氯化锂与1mol单水氢氧化锂，相对于现有技术的优点是：工艺简单、成本低。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的一种草酸锂的制备方法作进一步详细说明。
本发明的一种草酸锂的制备方法，包括以下步骤：
A、取二水合草酸晶体，按固液比1：1～1.5加入纯水，加热至80℃～90℃溶解后，按Li+：C2O4 2-为1～2.02：1加入Li+浓度为30～95g/L的氯化锂溶液，搅拌反应30min～60min，冷却析晶，过滤得到草酸氢锂湿料；
B、取上述A步骤产生的草酸氢锂湿料按固液比1：1～1.5加纯水加热至80℃～90℃溶解形成混合溶液，用LiOH·H2O调节所述混合溶液的pH值至8～9，继续反应30min～60min，过滤后得到草酸锂湿料；
C、将B步骤产生的草酸锂湿料在烘箱内在130℃～160℃烘3h～5h，得到草酸锂干料成品。这样草酸溶液中加入氯化锂后，草酸与氯化锂生成草酸氢锂，H2C2O4+LiCl→LiHC2O4+HCl。冷却析晶后草酸氢锂析出，过滤溶解后与单水氢氧化锂反应生成溶解度更低的草酸锂，LiHC2O4+LiOH·H2O→Li2C2O4↓+2H2O。过滤烘干后即得到草酸锂干料。与现有工艺相比，本发明制备1mol草酸锂只需用到1mol单水氢氧化锂，草酸锂产品中杂质成分碳酸锂就更低，纯度更高。本发明的一种草酸锂的制备方法，相对于现有技术的优点是：工艺简单、成本低、产品成品草酸锂的纯度比较高、且安全性能好。
本发明的一种草酸锂的制备方法，在前面技术方案的基础上具体可以是：在前面技术方案的基础上还可以是：所述A步骤中冷却析晶的温度为0℃～25℃。如果温度高于25℃，则析晶很慢，如果温度低于0℃，则能耗过高。另外，为更快析出草酸氢锂，还可以在所述步骤A中使用冰浴的方式进行冷却析晶。
本发明的一种草酸锂的制备方法，在前面技术方案的基础上具体可以是：所述B步骤为：取上述A步骤产生的草酸氢锂湿料按固液比1：1加纯水加热至85℃溶解形成混合溶液，用LiOH·H2O调节所述混合溶液的pH值至8.5，反应30min，过滤后得到草酸锂湿料。
本发明的一种草酸锂的制备方法，在前面技术方案的基础上具体可以是：所述C步骤为：将B步骤产生的草酸锂湿料在烘箱内在160℃烘3小时，得到草酸锂干料成品。这样既可以达到能耗最低，又可以实现烘干目的。
实施例1
取35.03g二水合草酸晶体放于烧杯内，加纯水35.03mL，加热至80℃搅拌溶解，在搅拌状态下往其中缓慢加入121mL LiCl溶液(溶液中Li+浓度为32.15g/L)，继续反应30min，用冰浴冷却至0℃析晶，过滤得到38.2g草酸氢锂湿料。将其加热至80℃溶解于38.2mL纯水中，搅拌形成混合溶液，加入LiOH·H2O调节该混合溶液的pH至8.0，继续反应30min，过滤后得到草酸锂湿料41.25g。将上述草酸锂湿料在烘箱内在130℃条件下烘5h，得到草酸锂成品26.63g。经检测草酸锂主含量99.5％，水分150ppm。
实施例2
取36.12g二水合草酸晶体放于烧杯内，加纯水44mL，加热至85℃搅拌溶解，在搅拌状态下往其中缓慢加入42mL LiCl溶液(其中Li+浓度为94.57g/L)，继续搅拌反应40min，冰浴冷却至4℃析晶，过滤得到40.11g草酸氢锂湿料。将上述得到的40.11g草酸氢锂湿料加热至85℃溶解于49mL纯水中，搅拌形成混合溶液，加入LiOH·H2O调节上述混合溶液的pH值至8.5，继续反应40min，过滤得到草酸锂湿料42.26g。将上述42.26g草酸锂湿料在烘箱内在160℃温度条件下烘3h，得到草酸锂干料成品27.87g。经检测草酸锂主含量99.7％，水分110ppm。
实施例3
取38.09g二水合草酸晶体放于烧杯，加纯水57mL，加热至88℃搅拌溶解，在搅拌状态下往其中缓慢加入34mL LiCl溶液(其中Li+浓度为63.21g/L)，反应50min，冷却至15℃，过滤得到42.23g草酸氢锂湿料。将上述得到的42.23g草酸氢锂湿料加热至90℃溶解于55mL纯水中，搅拌得到混合溶液，加入LiOH·H2O调节该混合溶液的pH值至9.0，继续反应50min，过滤，得到草酸锂湿料44.65g。将上述草酸锂湿料在烘箱内在145℃温度条件下烘4h，得到草酸锂成品28.75g。经检测草酸锂主含量99.6％，水分135ppm。
实施例4
取45.43g二水合草酸晶体放于烧杯，加纯水55mL，加热至90℃搅拌溶解，在搅拌状态下往其中缓慢加入54mL LiCl溶液(其中Li+浓度为69.56g/L)，反应60min，冷却至室温25℃，过滤得到50.24g草酸氢锂湿料。将上述得到的50.24g草酸氢锂湿料加热至90℃溶解于75mL纯水中，搅拌得到混合溶液，加入LiOH·H2O调节该混合溶液的pH值至9.0，继续反应50min，过滤，得到草酸锂湿料51.85g。将上述草酸锂湿料在烘箱内在150℃温度条件下烘4h，得到草酸锂成品35.76g。经检测草酸锂主含量99.6％，水分135ppm。
上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种草酸锂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、取二水合草酸晶体，按固液比1：1～1.5加入纯水，加热至80℃～90℃溶解后，按Li+：C2O4 2-为1～2.02：1加入Li+浓度为30～95g/L的氯化锂溶液，搅拌反应30min～60min，冷却析晶，过滤得到草酸氢锂湿料；
B、取上述A步骤产生的草酸氢锂湿料按固液比1：1～1.5加纯水并加热至80℃～90℃溶解形成混合溶液，用LiOH·H2O调节所述混合溶液的pH值至8～9，继续反应30min～60min，过滤后得到草酸锂湿料；
C、将B步骤产生的草酸锂湿料在烘箱内在130℃～160℃烘3h～5h，得到草酸锂干料成品。
2.根据权利要求1所述的一种草酸锂的制备方法，其特征在于：所述A步骤为：取二水合草酸晶体，按固液比1：1加入纯水，加热至80℃溶解后，加入Li+浓度为30～95g/L的氯化锂溶液，搅拌反应30min，冷却析晶，过滤得到草酸氢锂湿料。
3.根据权利要求1所述的一种草酸锂的制备方法，其特征在于：所述A步骤中冷却析晶的温度为0℃～25℃。
4.根据权利要求1所述的一种草酸锂的制备方法，其特征在于：在所述步骤A中使用冰浴的方式进行冷却析晶。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种草酸锂的制备方法，其特征在于：所述C步骤为：将B步骤产生的草酸锂湿料在烘箱内在160℃烘3小时，得到草酸锂干料成品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101172943A (zh) * 2007-11-26 2008-05-07 中国海洋石油总公司 一种草酸硼锂的制备方法
CN102070661A (zh) * 2011-01-25 2011-05-25 李荐 一种高纯草酸二氟硼酸锂的制备方法
CN105859542A (zh) * 2016-06-15 2016-08-17 湖北百杰瑞新材料股份有限公司 一种高纯草酸锂的制备方法

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