RU2075435C1 - Method of preparing lithium hexafluorophosphate - Google Patents
Method of preparing lithium hexafluorophosphate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2075435C1 RU2075435C1 RU94044953A RU94044953A RU2075435C1 RU 2075435 C1 RU2075435 C1 RU 2075435C1 RU 94044953 A RU94044953 A RU 94044953A RU 94044953 A RU94044953 A RU 94044953A RU 2075435 C1 RU2075435 C1 RU 2075435C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lithium
- product
- lithium hexafluorophosphate
- reaction mixture
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/005—Lithium hexafluorophosphate
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения гексафторфосфата лития - ионогенного компонента электролитов для высокоэффективных перезаряжаемых литиевых источников тока. The invention relates to a technology for producing lithium hexafluorophosphate, an ionic component of electrolytes for highly efficient rechargeable lithium current sources.
Известен способ получения гексафторфосфата лития взаимодействием фторида лития и пентахлорида фосфора в среде жидкого фтористого водорода [1] в сосуде, охлаждаемом азотом и смесью "сухой лед ацетон". После прибавления последней порции пентахлорида фосфора сосуд нагревали до 0oC и из реакционной смеси испаряли в токе азота фтористый водород и хлористый водород. Затем продукт отделяли фильтрацией и выдерживали при 20oC и давлении 20 мм рт.ст. Чистота полученного продукта ≈99% выход продукта по LiF ≈66% по PCl5≈ 50%
Недостатками способа являются невысокий выход продукта, недостаточная его чистота для использования в качестве ионогенного компонента в литиевых химических источниках тока (ХИТ) и крайне коррозионная среда (смесь HF и HCl). Кроме того, при использовании очень гигроскопичного пентахлорида фосфора не исключена возможность попадания воды в систему, в то время как низкое содержание влаги одно из важнейших требований, предъявляемых к компонентам литиевых ХИТ.A known method of producing lithium hexafluorophosphate by the interaction of lithium fluoride and phosphorus pentachloride in the environment of liquid hydrogen fluoride [1] in a vessel cooled with nitrogen and a mixture of "dry ice acetone". After the last portion of phosphorus pentachloride was added, the vessel was heated to 0 ° C and hydrogen fluoride and hydrogen chloride were evaporated from the reaction mixture in a stream of nitrogen. Then the product was separated by filtration and kept at 20 o C and a pressure of 20 mm Hg. Purity of the obtained product ≈99% product yield by LiF ≈66% by PCl 5 ≈ 50%
The disadvantages of the method are the low yield of the product, its insufficient purity for use as an ionic component in lithium chemical current sources (CHIT) and extremely corrosive environment (a mixture of HF and HCl). In addition, when using very hygroscopic phosphorus pentachloride, the possibility of water entering the system is not ruled out, while a low moisture content is one of the most important requirements for lithium ChIT components.
Наиболее близком к заявляемому способу по технической сущность является способ получения гексафторфосфата лития взаимодействием фторида лития и пентафторида фосфора в растворе фтористого водорода [2] (прототип). Closest to the claimed method according to the technical essence is a method for producing lithium hexafluorophosphate by the interaction of lithium fluoride and phosphorus pentafluoride in a solution of hydrogen fluoride [2] (prototype).
В реактор, содержащий раствор фторида лития во фтористом водороде при массовом соотношении LiF:HF, равном 1:12, при температуре около 25oC подают пентафторид фосфора до заданного давления и выдерживают реакционную смесь в течение суток. Избыток пентафторида фосфора и растворитель фтористый водород отгоняют из реакционной смеси, полученной при этом гексафторфосфата лития имеет чистоту 92,1% выход по LiF составляет примерно 73% Далее гексафторфосфат лития очищают с помощью ацетонитрила следующим образом: синтезируют комплексное соединение Li(CH3CN)4PF6, отделяют от него примеси (в комплексное соединение они не связываются), затем разложением Li(CH3CN)4PF6 получают LiPF6 чистотой свыше 99%
Способ имеет следующие недостатки: низкая чистота продукта, выделяемого непосредственно из реакционной смеси и, следствие этого, необходимость дополнительной трудоемкой операции очистки с помощью ацетонитрила, а также невысокий выход продукта.In a reactor containing a solution of lithium fluoride in hydrogen fluoride with a mass ratio of LiF: HF equal to 1:12, at a temperature of about 25 o C serves phosphorus pentafluoride to a predetermined pressure and maintain the reaction mixture for 24 hours. The excess phosphorus pentafluoride and the hydrogen fluoride solvent are distilled off from the reaction mixture, the resulting lithium hexafluorophosphate having a purity of 92.1% LiF yield is approximately 73%. Next, lithium hexafluorophosphate is purified using acetonitrile as follows: the complex compound Li (CH 3 CN) 4 is synthesized PF 6 , impurities are separated from it (they do not bind to the complex compound), then LiPF 6 with a purity of more than 99% is obtained by decomposition of Li (CH 3 CN) 4 PF 6
The method has the following disadvantages: low purity of the product isolated directly from the reaction mixture and, as a consequence, the need for additional labor-intensive cleaning operations using acetonitrile, as well as a low yield of the product.
Задачей изобретения является получение гексафторфосфата лития высокой чистоты (>99%) с высоким выходом при выделении непосредственно из реакционной смеси, т.е. без дополнительной операции очистки. The objective of the invention is to obtain high purity lithium hexafluorophosphate (> 99%) in high yield by isolation directly from the reaction mixture, i.e. no additional cleaning operation.
Задачу решают тем, что в способе получения гексафторфосфата лития, включающем взаимодействие фторида лития и пентафторида фосфора во фтористом водороде и выделение целевого продукта из реакционной смеси, фторид лития и фтористый водород берут в массовом соотношении, равном 1:(2oC4), а полученную в результате взаимодействия реакционную смесь фильтруют при температуре от -80 до -50oC.The problem is solved in that in the method for producing lithium hexafluorophosphate, comprising the interaction of lithium fluoride and phosphorus pentafluoride in hydrogen fluoride and the isolation of the target product from the reaction mixture, lithium fluoride and hydrogen fluoride are taken in a mass ratio of 1: (2 ° C4), and the obtained as a result of interaction, the reaction mixture is filtered at a temperature of from -80 to -50 o C.
Отфильтрованный продукт выдерживают при давлении менее 10 мм рт.ст. и температуре +50oC+80oC.The filtered product is maintained at a pressure of less than 10 mm Hg. and temperature +50 o C + 80 o C.
Способ осуществляют следующим образом. В реактор помещают фторид лития и фтористый водород в заданном количестве (соотношение от 1:2 до 1:4), реактор охлаждают до -50oC и подают в него пентафторид фосфора. При указанном соотношении выход продукта и его качество, как показали экспериментальные исследования, наилучшие. После окончания реакции взаимодействия реакционную смесь (суспензию) охлаждают до температуры -80oC-50oC и фильтруют при этой температуре через никелевую сетку. При понижении температуры ниже -80oC начинается замерзание смеси, а увеличение температуры свыше -50oC уменьшает выход и снижает качество продукта. Отфильтрованный осадок выдерживают в вакууме (менее10 мм рт. ст.) при температуре +50oC+80oC. Этот интервал температуры обусловлен стремлением наиболее полно удалить остатки фтористого водорода и свести к минимуму термораспад гексафторфосфата лития. Экспериментальные данные приведены в таблице.The method is as follows. The reactor is placed lithium fluoride and hydrogen fluoride in a predetermined amount (ratio from 1: 2 to 1: 4), the reactor is cooled to -50 o C and fed into it phosphorus pentafluoride. At the indicated ratio, the yield of the product and its quality, as shown by experimental studies, are the best. After the reaction, the reaction mixture (suspension) is cooled to a temperature of -80 o C-50 o C and filtered at this temperature through a Nickel mesh. When the temperature drops below -80 o C, the mixture begins to freeze, and an increase in temperature above -50 o C reduces the yield and reduces the quality of the product. The filtered precipitate is kept in vacuum (less than 10 mm Hg) at a temperature of +50 o C + 80 o C. This temperature range is due to the desire to most completely remove the remaining hydrogen fluoride and minimize thermal decomposition of lithium hexafluorophosphate. The experimental data are given in the table.
Как видно из таблицы, в результате осуществления заявляемого способа получают гексафторфосфат лития с содержанием основного вещества 99,5 99,7% с выходом по LiF от 93 до 97% (опыты 1-4). Способ обеспечивает получение целевого продукта высокой степени очистки и с высоким выходом без дополнительной очистки. As can be seen from the table, as a result of the implementation of the proposed method receive lithium hexafluorophosphate with a basic substance content of 99.5 to 99.7% with a yield on LiF from 93 to 97% (experiments 1-4). The method provides the target product with a high degree of purification and with a high yield without additional purification.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94044953A RU2075435C1 (en) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Method of preparing lithium hexafluorophosphate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94044953A RU2075435C1 (en) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Method of preparing lithium hexafluorophosphate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2075435C1 true RU2075435C1 (en) | 1997-03-20 |
RU94044953A RU94044953A (en) | 1997-07-27 |
Family
ID=20163401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94044953A RU2075435C1 (en) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | Method of preparing lithium hexafluorophosphate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2075435C1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0882671A1 (en) * | 1997-06-06 | 1998-12-09 | Elf Atochem S.A. | Process for the preparation of lithium hexafluorophosphate |
WO1999062821A1 (en) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | Basf Aktiengesellschaft | METHOD FOR CRYSTALLIZATION OF HIGHLY PURE LiPF6 FROM ORGANIC SOLVENTS |
WO2000001614A1 (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Atofina | INDUSTRIAL METHOD FOR CONTINUOUSLY MAKING A PF5 AND HCl MIXTURE AND RESULTING MIXTURE |
WO2007081239A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie 'gosudarstvenny Institut Tekhnologii Organicheskogo Sinteza S Opytnym Zavodom (Fgup 'gitos') | Method for producing a lithium hexafluorophosphate-based electrolyte component |
RU2489349C2 (en) * | 2011-11-15 | 2013-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМСЕРВИС" | Method of producing lithium hexafluorophosphate and apparatus for realising said method |
US8784763B2 (en) | 2009-03-13 | 2014-07-22 | Honeywell International Inc. | Methods and reactor designs for producing phosphorus pentafluoride |
-
1994
- 1994-12-21 RU RU94044953A patent/RU2075435C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Заявка Японии N 60-251109, кл. C 01B 25/455, 1985. 2. Патент США N 3654330, кл. C 07F 9/66, 1972. * |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0882671A1 (en) * | 1997-06-06 | 1998-12-09 | Elf Atochem S.A. | Process for the preparation of lithium hexafluorophosphate |
FR2768427A1 (en) * | 1997-06-06 | 1999-03-19 | Atochem Elf Sa | PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF LITHIUM HEXAFLUOROPHOSPHATE |
US5935541A (en) * | 1997-06-06 | 1999-08-10 | Elf Atochem, S.A. | Process for manufacture of lithium hexafluorophosphate |
WO1999062821A1 (en) * | 1998-06-04 | 1999-12-09 | Basf Aktiengesellschaft | METHOD FOR CRYSTALLIZATION OF HIGHLY PURE LiPF6 FROM ORGANIC SOLVENTS |
WO2000001614A1 (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-13 | Atofina | INDUSTRIAL METHOD FOR CONTINUOUSLY MAKING A PF5 AND HCl MIXTURE AND RESULTING MIXTURE |
FR2781474A1 (en) * | 1998-07-07 | 2000-01-28 | Atochem Elf Sa | INDUSTRIAL PROCESS FOR THE CONTINUOUS MANUFACTURE OF A PF5 MIXTURE AND OF HC1 AND MIXTURE THUS OBTAINED |
WO2007081239A1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-07-19 | Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie 'gosudarstvenny Institut Tekhnologii Organicheskogo Sinteza S Opytnym Zavodom (Fgup 'gitos') | Method for producing a lithium hexafluorophosphate-based electrolyte component |
US8784763B2 (en) | 2009-03-13 | 2014-07-22 | Honeywell International Inc. | Methods and reactor designs for producing phosphorus pentafluoride |
RU2537584C2 (en) * | 2009-03-13 | 2015-01-10 | Хонейвелл Интернэшнл Инк. | Methods and constructions of reactor for obtaining phosphorus pentafluoride |
RU2489349C2 (en) * | 2011-11-15 | 2013-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПРОМСЕРВИС" | Method of producing lithium hexafluorophosphate and apparatus for realising said method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2832644B2 (en) | Method for producing lithium hexafluorophosphate | |
KR101887488B1 (en) | Manufactuiring method for crystallization of lithium difluorophosphate having high-purity and Non-aqueous electrolyte for secondary battery | |
KR20130041184A (en) | Manufacture of lipo2f2 | |
EP0891342B1 (en) | Process for the preparation of cyclic perfluoroalkanebis(sulfonyl)imides | |
US10505228B2 (en) | Method for drying electrolyte solution | |
JP2987397B2 (en) | Method for producing lithium hexafluorophosphate | |
KR102300438B1 (en) | Manufacturing method for high-purity crystallization of lithium difluorophosphate with excellet solubility and Non-aqueous electrolyte for secondary battery | |
RU2075435C1 (en) | Method of preparing lithium hexafluorophosphate | |
KR20080069270A (en) | Method for producing electrolyte solution for lithium ion battery and lithium ion battery using same | |
JPH0410711B2 (en) | ||
WO2018144480A1 (en) | Method for producing a hygroscopic alkali metal salt electrolyte solution | |
US6573002B1 (en) | Purification of battery electrolytes by means of chemical adsorption | |
US3594402A (en) | Tetraacetonitrilolithiumhexafluorophosphate and method for the preparation thereof | |
CN112897494B (en) | Synthesis process and synthesis device of lithium difluorophosphate | |
JP3483099B2 (en) | Method for producing lithium hexafluorophosphate | |
KR102218938B1 (en) | Manufacturing method for crystallization of lithium difluorophosphate having high-purity and Non-aqueous electrolyte for secondary battery | |
US3654330A (en) | Tetraacetonitrilolithium hexafluorophosphate tetraacetonitrilolithium hexafluoroarsenate and method for the preparation thereof | |
JP3375049B2 (en) | Method for producing lithium tetrafluoroborate | |
CA2339593C (en) | Method for producing highly pure libf4 | |
JP3555720B2 (en) | Addition compound of lithium hexafluorophosphate, method for producing the same, and electrolyte using the same | |
KR102275418B1 (en) | method for preparing lithium bisfluorosulfonylimide | |
JPH10316409A (en) | Production of lithium hexafluorophosphate | |
JPH06298506A (en) | Purification of lithium hexafluorophosphate | |
JPH06298507A (en) | Purification of lithium hexafluorophosphate | |
EP0300859A2 (en) | Method for producing single crystals of anhydrous sodium sulfide. |