JPH06298507A - 六フッ化リン酸リチウムの精製方法 - Google Patents

六フッ化リン酸リチウムの精製方法

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JPH06298507A
JPH06298507A JP8718793A JP8718793A JPH06298507A JP H06298507 A JPH06298507 A JP H06298507A JP 8718793 A JP8718793 A JP 8718793A JP 8718793 A JP8718793 A JP 8718793A JP H06298507 A JPH06298507 A JP H06298507A
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Shoichi Tsujioka
辻岡  章一
Hiromi Sasaki
広美 佐々木
Mitsuo Takahata
満夫 高畑
Hisakazu Ito
久和 伊東
Yasushi Muneno
靖 宗野
Makoto Asegawa
誠 阿瀬川
Kazumi Kaneshige
和美 兼重
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    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D15/00Lithium compounds
    • C01D15/005Lithium hexafluorophosphate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26Phosphates
    • C01B25/455Phosphates containing halogen

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Abstract

(57)【要約】 【目的】リチウム2次電池用電解質や有機合成反応の触
媒等に有用な六フッ化リン酸リチウムの精製法を提供す
る。 【構成】六フッ化リン酸リチウムを五フッ化リンを含む
ガスと接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム2次電池用電
解質や、有機合成反応用触媒として有用な六フッ化リン
酸リチウムの精製方法に関する。
【0002】
【従来技術】六フッ化リン酸リチウムは、非常に不安定
な化合物である。そのために製造工程上からあるいは保
管取り扱い上から、不純物として系内に混入してくる水
分等による加水分解のためにその品質が低下する。通
常、六フッ化リン酸リチウムの加水分解等により発生す
る不純物として、フッ化リチウム、オキシフッ化リン酸
化合物(MPOx y ;M=Li、H;y=6−2x)
等が考えられる。
【0003】このような不純物を含んだ六フッ化リン酸
リチウムを有機溶媒に溶解し、リチウム電池用の電解液
として使用する場合、フッ化リチウムは有機溶媒に不溶
であり電解液の濾過が必要となる。また、オキシフッ化
リン酸化合物は有機溶媒の分解やポリマー化を起こし、
電池の内部抵抗増加や容量の低下を引き起こすというこ
とが考えられる。
【0004】このような不純物を除去する方法として、
六フッ化リン酸リチウムを有機溶媒に溶解し、イオン交
換樹脂により不純物を除去する方法(特開昭59−87
774号)や有機溶媒中で中和処理する方法(特開昭5
9−81870号)やフッ素ガスでオキシフッ化リン酸
化合物を反応除去する方法(特公平4−16406号、
特公平4−16407号)等が知られている。しかし、
これらは操作が煩雑な上に、フッ化リチウムを除去する
ためには濾過を行うしかないため、生産性が悪い。
【0005】このように従来の方法においては、いずれ
も満足のできるものではなかった。
【0006】
【問題点を解決するための具体的手段】本発明者らは、
かかる従来技術の問題点に鑑み鋭意検討の結果、本発明
に到達したものである。
【0007】すなわち本発明は、六フッ化リン酸リチウ
ムを五フッ化リンを含むガスと接触させることを特徴と
する六フッ化リン酸リチウムの精製方法に関するもので
ある。
【0008】本発明において用いる六フッ化リン酸リチ
ウムは、非常に不安定な化合物であり、製造工程上から
あるいは保管取り扱い上から、不純物として系内に混入
してくる水分等により分解反応を起こし、その品質を低
下させる。この分解反応で発生する不純物としては、フ
ッ化リチウム、オキシフッ化リン酸化合物等がある。
【0009】本発明者らが種々検討した結果、五フッ化
リンを含むガスとこのような不純物の発生した六フッ化
リン酸リチウムを接触させることにより、フッ化リチウ
ムとオキシフッ化リン酸化合物を同時に低減できること
を見いだした。
【0010】五フッ化リンを含むガスにより、これらの
不純物を除去できることの理由は、次式に示すようにフ
ッ化リチウムの場合は、フッ化リチウムと五フッ化リン
の結合により、六フッ化リン酸リチウムに戻るというこ
とが推測される。 LiF + PF5 → LiPF6 オキシフッ化リン酸化合物の場合は、オキシフッ化リン
と五フッ化リンの置換が起こると推測される。 MPOx y + PF5 → MPF6 + POx y-1 ↑ (HPF6 は解離してガス化) 本発明による精製は、0.1〜100%、好ましくは1
0〜100%の五フッ化リンガスを六フッ化リン酸リチ
ウムと接触させることにより行われる。0.1%以下の
濃度では効果が小さいため好ましくない。六フッ化リン
酸リチウムの熱による解離を防ぐため温度は300℃以
下が好ましい。圧力は大気圧で十分である。量的には、
不純物に対して当量以上の五フッ化リンを含んでいれば
よい。また、五フッ化リンと混合するガスは、六フッ化
リン酸リチウムと反応しないものであればよいが、この
ガスにフッ化水素を用いれば、100%五フッ化リンガ
スで使用するよりも効果が大きい。
【0011】本発明の方法によって精製された六フッ化
リン酸リチウムは、非常に高純度であり、フッ化リチウ
ムやオキシフッ化リン酸化合物等の不純物濃度は0〜2
00ppmである。
【0012】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はかかる実施例により限定されるものではな
い。
【0013】実施例1 フッ化リチウム32gを無水フッ酸500gに溶解させ
る。この溶液に五フッ化リンガス155gを吹き込み、
フッ化リチウムと反応させた。得られた反応溶液を一晩
かけてゆっくりと−20℃まで冷却することにより、六
フッ化リン酸リチウムの結晶を析出させた。これを濾別
し、室温減圧下で付着フッ化水素を除いた。これによ
り、1mm程度の粒径の揃った六フッ化リン酸リチウム
結晶65gが得られた。このものの純度は99%以上で
あった。
【0014】このようにして得られた六フッ化リン酸リ
チウムを加水分解させたところ、不純物としてフッ化水
素500ppm、フッ化リチウム800ppm、オキシ
フッ化リン酸化合物1000ppmが発生していた。こ
の六フッ化リン酸リチウム10gをSUS304製の処
理装置に入れて、まず、160℃に加熱した後に、1t
orrの減圧下で1時間真空乾燥を行いフッ化水素を除
いた。次に、室温まで冷却して大気圧の100%五フッ
化リン中に12時間封入した後、五フッ化リンを排気し
て、六フッ化リン酸リチウムを取り出した。得られた六
フッ化リン酸リチウム中のフッ化水素は50ppm以
下、フッ化リチウムは100ppm、オキシフッ化リン
酸化合物は50ppm以下であった。
【0015】実施例2 実施例1と同様のフッ化水素500ppm、フッ化リチ
ウム800ppm、オキシフッ化リン酸化合物1000
ppmを含む六フッ化リン酸リチウム10gをSUS3
04製の処理装置に入れて、160℃に加熱した後に、
1torrの減圧下で1時間真空乾燥を行いフッ化水素
を除いた。次に、室温まで冷却して、1:1の五フッ化
リン/フッ化水素の混合ガス中に5時間封入した後、こ
れらのガスを90℃で減圧除去した。得られた六フッ化
リン酸リチウム中のフッ化水素、フッ化リチウム、オキ
シフッ化リン酸化合物はすべて、50ppm以下であっ
た。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、フッ化リチウムやオキ
シフッ化リン等の不純物濃度が従来のものよりも低い高
純度な六フッ化リン酸リチウムが比較的容易に得られ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊東 久和 山口県宇部市大字沖宇部5253番地 セント ラル硝子株式会社宇部研究所内 (72)発明者 宗野 靖 山口県宇部市大字沖宇部5253番地 セント ラル硝子株式会社宇部研究所内 (72)発明者 阿瀬川 誠 山口県宇部市大字沖宇部5253番地 セント ラル硝子株式会社宇部研究所内 (72)発明者 兼重 和美 山口県宇部市大字沖宇部5253番地 セント ラル硝子株式会社宇部研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 六フッ化リン酸リチウムを五フッ化リン
    を含むガスと接触させることを特徴とする六フッ化リン
    酸リチウムの精製方法。
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