CN114315891A - 一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法,包括二氟二草酸磷酸锂的制备、二氟磷酸锂的制备和两种物质的联合生产装置装备:主设备包含六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离设备、干燥设备等;装置配套的电气仪表设备。
Description
技术领域
本发明属于新能源锂离子电池材料制备技术及生产装置装备领域,尤其涉及一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法。
背景技术
二氟二草酸磷酸锂,又名二氟双草酸磷酸锂,简写:LiDODFP,CAS No.:678966-16-0,化学式:LiPC4O8F2,用于锂离子电池添加剂,作为导电质。
二氟磷酸锂,简写:LiDFP,CAS No.:24389-25-1,化学式:LiPO2F2,用于锂离子电池添加剂,提高锂离子电池性能。
两种产品均为锂离子电解液添加剂,根据锂离子电池应用需要,不同程度的添加本发明所述添加剂,两种添加剂均具有导电功能,且可以提高导电性能,另外还可以改善充放电性能、提高电池的循环次数,提高电池的高低温放电性能等,二氟二草酸磷酸锂可以降低锂离子电池工作时的产气性,提高电池的安全性能。其优异的性能是锂离子电池电解液不可缺少的添加剂,目前生产技术具有很高的要求,市场上供应商屈指可数,本发明可以用同一装置可以同时生产两种添加剂且可以任意调节两种产品的产量,因此可以大大降低两种产品的投资成本,生产时生产工人配置可以节省一半,根据市场需求任意调节其中一种产品的产量。
CN107658498A公开了锂二次电池电解液及其锂二次电池,涉及一种锂二次电池电解液及其锂二次电池,锂二次电池电解液包括有机溶剂、导电锂盐、2-丙炔基碳酸甲酯和添加剂。上述电解液通过添加2-丙炔基碳酸甲酯与二氟二草酸磷酸锂、四氟草酸磷酸锂、硫酸乙烯酯、1-丙基磷酸环酐组合使用能够改善电解液的常温循环性能,高温存储性能和低温放电性能。
对于质量分数为1%的二氟双(草酸根)合磷酸锂,以氯浓度计的氯化合物为5ppm左右以下,并且,以氢氟酸换算的酸浓度计,游离酸为250ppm左右以下。氯浓度超过5ppm或酸浓度超过250ppm时,难以作为非水电解液电池的添加剂使用。
发明内容
本发明优化了两种产品的制备方法,同时研发了一套生产装置可以同时生产两种产品,两种产品的主原料相同、工艺相同,通过控制其中一种原料或助剂和反应温度即可生产出需要的两种不同的锂离子电池电解液添加剂,投资成本低、生产人员配置可以减少一半,可实现两种产品工业化生产的快速的切换。
为了达到上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为5~25℃,溶解完成后经过滤后转入反应釜;
S2-1.将草酸加入上述六氟磷酸锂溶液中调节所述溶液的温度为15-25℃,草酸的加入量按草酸和六氟磷酸锂摩尔比1.9-1.98:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟二草酸磷酸锂的碳酸酯溶液,
或:S2-2.不加草酸,将S1配置好的原料经精密过滤后转入反应釜,搅拌均匀并调节反应釜内温度5~10℃,滴加去离子水进行反应,去离子水按其与六氟磷酸锂摩尔比为1.9-1.98:1计算量滴加,得到二氟磷酸锂的碳酸酯溶液;
S3.将二氟二草酸磷酸锂的碳酸酯溶液或二氟磷酸锂的碳酸酯溶使用液氯吸附剂进行吸附,过滤后在反应釜内继续进行浓缩结晶后转入分离工序,二氟磷酸锂在碳酸酯中的溶解度低,直接进入分离工序;
S4.将所述二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂,经分离、干燥得到成品。
进一步的,包括如下设备:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA/PTFE/ETFE,其他设备均为sus31608。
作为进一步的优选,步骤1)中,所述溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等溶液。
作为进一步的优选,步骤1)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为20~25%(Wt%)。
作为进一步的优选,步骤1)中,所述过滤采用材质为PP、PTFE或SUS316L的精密过滤器,所述精密过滤器孔径为0.1~1um。
作为进一步的优选,步骤2)中,助剂精选为三氯化铝、四氯化硅、三氯化钌等。
作为进一步的优选,步骤2)中,所述助剂的进料速度不超过25kg/min。
作为进一步的优选,所述产品使用氯吸附剂吸附氯离子,其制备方法为:
取100-150份钛硅分子筛,在200-300℃焙烧1-3h,降到室温,再置于400-600份乙腈中,加入3-7份γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590),搅拌0.5-3h后,过滤,干燥,得巯基化钛硅分子筛;
将100-120份巯基化钛硅分子筛置于含有10-20份的丙烯酸铝,2-8份的甲基丙烯酸锌,0.03-0.7份的顺丁烯二酸甲基三丁基锡酯(MTBTM),500-1000份的乙腈溶剂中,加入0.5-3.2份光引发剂,通入氮气,60-70℃搅拌,紫外光照射0.5-1.2h,过滤,在70-100℃通入氢气,还原1-5h,即得所述氯吸附剂。
作为进一步的优选,所述光引发剂为2-氯硫杂蒽醌、异丙基硫杂蒽醌、1-氯-4丙氧基硫杂蒽醌、2,4-二乙基硫杂蒽醌、2-乙基蒽醌、2-氯蒽醌。
进一步的,使用液氯吸附剂进行吸附的方法为:在固定床中填装体积百分数为5-15%氯吸附剂,于10-20℃下吸附二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂中氯离子,二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂体积空速5-10h-1。
技术效果为:
1、装置的设备配制相同,操作步骤相同,控制助剂/去离子水的投料量及反应温度即得到两种不同的产品。
2、巯基化钛硅分子筛与丙烯酸铝,甲基丙烯酸锌,顺丁烯二酸甲基三丁基锡酯分别进行加成反应,再经氢气还原,将高价态的金属离子还原为低价态的金属离子,有利于与氯离子进行反应,以达到清除氯离子的效果,吸附后的二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂中氯浓度低于5ppm。
附图说明
图1为本发明实施例二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的制备及联合生产装置的方法的工艺流程图。
1.六氟磷酸锂加料斗;2:六氟磷酸锂溶解釜;3:转料泵;4:过滤器;5:助剂储罐;6:草酸加料斗;7:反应釜;8:离心机;9:双锥干燥釜。
图2为本发明实施例2制备的二氟二草酸磷酸锂的色谱图。
图3为本发明实施例2制备的二氟磷酸锂的色谱图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的制备及联合生产装置的方法,解决了现有两种产品制备方法难的几种缺陷。
为了更好的理解上述技术方案,下面通过具体实施例对本申请技术方案做详细的说明,应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。应当理解的是,这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。
以下通过实施例对本申请作更详细的描述。这些实施例仅是对本申请最佳实施方式的描述,并不对本申请的范围有任何的限制。
检测方法:
实施例1
本实施例的二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的制备及联合生产装置的方法,包括如下步骤:
1)准备如下设备并做成符合要求的装置:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为20℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述六氟磷酸锂溶液中调节所述溶液的温度为20℃,加入六氟磷酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和六氟磷酸锂摩尔比1.9:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟二草酸磷酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟二草酸磷酸锂分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA,其他设备均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸甲乙酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为20%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为10kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
本发明同一装置可生产二氟磷酸锂产品,制备步骤:
1)使用上述装置:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为10℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)调节上述六氟磷酸锂溶液的温度为10℃,,加入六氟磷酸锂10kg,按去离子水和六氟磷酸锂摩尔比1.9:1,逐步加入去离子水进行反应,得到二氟磷酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟磷酸锂溶液分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA,其他设备均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸甲乙酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为20%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为10kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
以上制备的二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂使用液氯吸附剂进行吸附,在固定床中填装体积百分数为5%氯吸附剂,于10℃下吸附二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂中氯离子,二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂体积空速5h-1,所述的氯吸附剂制备方法为:
取100g钛硅分子筛,在200℃焙烧3h,降到室温,再置于400g乙腈中,加入3gγ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590),搅拌0.5h后,过滤,干燥,得巯基化钛硅分子筛;
将100g巯基化钛硅分子筛置于含有10g丙烯酸铝,2g甲基丙烯酸锌,0.03g顺丁烯二酸甲基三丁基锡酯(MTBTM),500g乙腈溶剂中,加入0.5g光引发剂2-氯硫杂蒽醌,通入氮气,60℃搅拌,紫外光照射0.5h,过滤,在70℃通入氢气,还原5h,即得所述氯吸附剂。
表1.1二氟二草酸磷酸锂成品检测数据
表1.2二氟磷酸锂成品检测数据
实施例2
本实施例的二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的制备及联合生产装置的方法,包括如下步骤:
1)准备如下设备并做成符合要求的装置:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为15℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述六氟磷酸锂溶液中调节所述溶液的温度为15℃,加入六氟磷酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和六氟磷酸锂摩尔比1.93:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟二草酸磷酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟二草酸磷酸锂分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+PTFE,其他设备均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸二甲酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为22%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为15kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
本发明同一装置可生产二氟磷酸锂产品,制备步骤:
1)使用上述装置:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为5℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)调节上述六氟磷酸锂溶液的温度为5℃,加入六氟磷酸锂10kg,按去离子水和六氟磷酸锂摩尔比1.93:1,逐步加入去离子水进行反应,得到二氟磷酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟磷酸锂溶液分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质均为反应釜为sus30403+PTFE,其他设备sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸甲乙酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为22%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为15kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
以上制备的二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂使用液氯吸附剂进行吸附,在固定床中填装体积百分数为8%氯吸附剂,于12℃下吸附二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂中氯离子,二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂体积空速6h-1,所述的氯吸附剂制备方法为:
取110g钛硅分子筛,在240℃焙烧2h,降到室温,再置于450g乙腈中,加入4gγ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590),搅拌1.0h后,过滤,干燥,得巯基化钛硅分子筛;
将100g巯基化钛硅分子筛置于含有12g丙烯酸铝,4g甲基丙烯酸锌,0.12g顺丁烯二酸甲基三丁基锡酯(MTBTM),600g乙腈溶剂中,加入0.9g光引发剂2-氯硫杂蒽醌,通入氮气,60℃搅拌,紫外光照射0.8h,过滤,在80℃通入氢气,还原4h,即得所述氯吸附剂。
表2.1二氟二草酸磷酸锂成品检测数据
表2.2二氟磷酸锂成品检测数据
实施例3
本实施例的二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的制备及联合生产装置的方法,包括如下步骤:
1)准备如下设备并做成符合要求的装置:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为25℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述六氟磷酸锂溶液中调节所述溶液的温度为25℃,加入六氟磷酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和六氟磷酸锂摩尔比1.96:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟二草酸磷酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟二草酸磷酸锂分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+ETFE,其他设备均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸二甲酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为23%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为三氯化铝。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为13kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
本发明同一装置可生产二氟磷酸锂产品,制备步骤:
1)使用上述装置:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为8℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)调节上述六氟磷酸锂溶液的温度为8℃,加入六氟磷酸锂10kg,按去离子水和六氟磷酸锂摩尔比1.96:1,逐步加入去离子水进行反应,得到二氟磷酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟磷酸锂溶液分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+ETFE,其他设备均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸甲乙酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为23%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为三氯化铝。
步骤3)中,所述三氯化铝的进料速度为13kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
以上制备的二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂使用液氯吸附剂进行吸附,在固定床中填装体积百分数为12%氯吸附剂,于16℃下吸附二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂中氯离子,二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂体积空速8h-1,所述的氯吸附剂制备方法为:
取130g钛硅分子筛,在240℃焙烧2h,降到室温,再置于550g乙腈中,加入6gγ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590),搅拌2.0h后,过滤,干燥,得巯基化钛硅分子筛;
将110g巯基化钛硅分子筛置于含有16g丙烯酸铝,6g甲基丙烯酸锌,0.48g顺丁烯二酸甲基三丁基锡酯(MTBTM),800g乙腈溶剂中,加入2.1g光引发剂异丙基硫杂蒽醌,通入氮气,70℃搅拌,紫外光照射0.8h,过滤,在90℃通入氢气,还原4h,即得所述氯吸附剂。
表3.1二氟二草酸磷酸锂成品检测数据
表3.2二氟磷酸锂成品检测数据
实施例4
本实施例的二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的制备及联合生产装置的方法,包括如下步骤:
1)准备如下设备并做成符合要求的装置:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为22℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)将草酸加入上述六氟磷酸锂溶液中调节所述溶液的温度为22℃,加入六氟磷酸锂10kg,草酸的加入量按草酸和六氟磷酸锂摩尔比1.98:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟二草酸磷酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟二草酸磷酸锂分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA,其他设备均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸二甲酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为25%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤3)中,所述助剂为四氯化硅。
步骤3)中,所述四氯化硅的进料速度为17kg/min。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
本发明同一装置可生产二氟磷酸锂产品,制备步骤:
1)使用上述装置:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等;
2)将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为7℃,溶解完成后经过过滤器过滤后转入反应釜;
3)调节上述六氟磷酸锂溶液的温度为7℃,加入六氟磷酸锂10kg,按去离子水和六氟磷酸锂摩尔比1.98:1,逐步加入去离子水进行反应,得到二氟磷酸锂的碳酸酯溶液;
4)将所述二氟磷酸锂溶液分离、干燥得到成品;
5)过滤后的碳酸酯溶液可作为下一批反应的溶剂继续回用。
步骤1)中,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA,其他设备均为sus31608。
步骤2)中,所述溶剂为碳酸二甲酯溶液。
步骤2)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为25%(Wt%)。
步骤2)中,所述精密过滤器孔径为0.1um。
步骤4)中,所述固液分离为离心分离。
以上制备的二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂使用液氯吸附剂进行吸附,在固定床中填装体积百分数为15%氯吸附剂,于20℃下吸附二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂中氯离子,二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂体积空速10h-1,所述的氯吸附剂制备方法为:
取150g钛硅分子筛,在300℃焙烧3h,降到室温,再置于600g乙腈中,加入7gγ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590),搅拌3.0h后,过滤,干燥,得巯基化钛硅分子筛;
将120g巯基化钛硅分子筛置于含有20g丙烯酸铝,8g甲基丙烯酸锌,0.70g顺丁烯二酸甲基三丁基锡酯(MTBTM),1000g乙腈溶剂中,加入3.2g光引发剂1-氯-4丙氧基硫杂蒽醌,通入氮气,70℃搅拌,紫外光照射1.2h,过滤,在100℃通入氢气,还原5h,即得所述氯吸附剂。
表4.1二氟二草酸磷酸锂成品检测数据
表4.2二氟磷酸锂成品检测数据
上述本申请实施例中的技术方案,至少具有如下的技术效果或优点:
本发明使用同一套生产装置生产两种产品,将六氟磷酸锂配制成六氟磷酸锂的碳酸酯溶液,加入草酸后滴加助剂进行反应,根据生产的产品不同,控制草酸加入量和反应温度,其中按草酸和六氟磷酸锂摩尔比1.9-1.98:1、反应温度为20±5℃,按卤素氯离子和草酸氢离子摩尔比为1:1加入助剂后生产二氟二草酸磷酸锂产品;按去离子水和六氟磷酸锂摩尔比1.9-1.98:1、反应温度为5-10℃,生产二氟磷酸锂产品。分离后的六氟磷酸锂溶液可以循环使用,最终产生了几个有利结果,包括:用同一装置可以同时生产两种不同的产品,两种产品均为锂离子电池添加剂,本发明可以大大降低两种产品的投资成本、生产人员配制可以节省一半,根据市场需求任意调节其中一种产品的产量。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.将六氟磷酸锂溶解在碳酸酯溶剂中,得到六氟磷酸锂溶液,调节所述溶液的温度为5~25℃,溶解完成后经过滤后转入反应釜;
S2-1.将草酸加入上述六氟磷酸锂溶液中调节所述溶液的温度为15-25℃,草酸的加入量按草酸和六氟磷酸锂摩尔比1.9-1.98:1,逐步加入助剂进行反应,得到二氟二草酸磷酸锂的碳酸酯溶液,
或:S2-2.不加草酸,将S1配置好的原料经精密过滤后转入反应釜,搅拌均匀并调节反应釜内温度5~10℃,滴加去离子水进行反应,去离子水按其与六氟磷酸锂摩尔比为1.9-1.98:1逐步滴加反应,得到二氟磷酸锂的碳酸酯溶液;
S3.将二氟二草酸磷酸锂的碳酸酯溶液或二氟磷酸锂的碳酸酯溶使用液氯吸附剂进行吸附,过滤后在反应釜内继续进行浓缩结晶后转入分离工序,二氟磷酸锂在碳酸酯中的溶解度低,直接进入分离工序;
S4.将所述二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂,经分离、干燥得到成品。
2.根据权利要求1所述的一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法,其特征在于:包括如下设备:六氟磷酸锂配制釜、过滤器、反应釜、离心分离机、双锥干燥设备等,所述设备材质反应釜为sus30403+PFA/PTFE/ETFE,其他设备均为sus31608。
3.根据权利要求1所述的一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法,其特征在于:步骤1)中,所述溶剂为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯等溶液。
4.根据权利要求1所述的一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法,其特征在于:步骤1)中,所述溶液中六氟磷酸锂的浓度为20~25%(Wt%)。
5.根据权利要求1所述的一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法,其特征在于:步骤1)中,所述过滤采用材质为PP、PTFE或SUS316L的精密过滤器,所述精密过滤器孔径为0.1~1um。
6.根据权利要求1所述的一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法,其特征在于:步骤2)中,助剂精选为三氯化铝、四氯化硅、三氯化钌等。
7.根据权利要求1所述的一种二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的联合生产方法,其特征在于:步骤2)中,所述助剂的进料速度不超过25Kg/min。
8.根据权利要求1所述的根据权利要求1所述的,其特征在于,所述产品使用氯吸附剂吸附氯离子,其制备方法为:
取100-150份钛硅分子筛,在200-300℃焙烧1-3h,降到室温,再置于400-600份乙腈中,加入3-7份γ-巯丙基三甲氧基硅烷(KH590),搅拌0.5-3h后,过滤,干燥,得巯基化钛硅分子筛;
将100-120份巯基化钛硅分子筛置于含有10-20份的丙烯酸铝,2-8份的甲基丙烯酸锌,0.03-0.7份的顺丁烯二酸甲基三丁基锡酯(MTBTM),500-1000份的乙腈溶剂中,加入0.5-3.2份光引发剂,通入氮气,60-70℃搅拌,紫外光照射0.5-1.2h,过滤,在70-100℃通入氢气,还原1-5h,即得所述氯吸附剂。
9.根据权利要求8所述的二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的制备及联合生产装置的方法,其特征在于:所述光引发剂为2-氯硫杂蒽醌、异丙基硫杂蒽醌、1-氯-4丙氧基硫杂蒽醌、2,4-二乙基硫杂蒽醌、2-乙基蒽醌、2-氯蒽醌中的一种。
10.根据权利要求8所述的二氟二草酸磷酸锂和二氟磷酸锂的制备及联合生产装置的方法,其特征在于:使用液氯吸附剂进行吸附的方法为:
在固定床中填装体积百分数为5-15%氯吸附剂,于10-20℃下吸附二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂中氯离子,二氟二草酸磷酸锂或二氟磷酸锂体积空速5-10h-1。
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