二氟草酸硼酸鋰為白色粉狀固體,可以用作一種鋰離子電池新型鋰鹽。所述二氟草酸硼酸鋰具有優越的電導率、并且成膜性能好,還可以作為制備固態電池中固體聚合物 電解質單體。
制備二氟草酸硼酸鋰的工藝主要為草酸和氯硅烷類化合物反應形成草酸硅基酯,然后再和四氟硼酸鋰反應得到二氟草酸硼酸鋰。在該反應中用到的草酸在反應體系 中有一定的溶解性,這就會造成反應結束后會殘留一部分未反應的草酸。該殘留的草酸在后期純化過程中難以去除干凈。
去除殘留草酸的方法主要有以下兩種:
(1)通過特殊的溶劑組合,配制二氟草酸硼酸鋰的過飽和溶液;然后,加入惰性溶 劑,結晶析出高純度的二氟草酸硼酸鋰。但是,該方法會造成結晶母液中殘留大量的二氟草酸硼酸鋰,并且結晶過程中二氟草酸硼酸鋰會包裹一定的草酸,從而造成收率偏低,并且無法達到痕量級的殘留草酸指標。
(2)通過添加無機堿,例如碳酸類金屬鹽、氫氧根金屬鹽、醇類金屬鹽,或者添加有 機堿,例如吡啶類、烷基胺類等,使其與草酸成鹽,然后過濾除去。該方法的缺點是會有能和產品發生副反應的水或者醇等副產物殘留,并且還會造成金屬離子或者季胺類雜質殘留, 從而最終無法獲得符合電池級要求的高純度二氟草酸硼酸鋰。
針對現有技術中存在的不足和問題(例如,二氟草酸硼酸鋰的制備過程中殘留的 微量草酸難以除去,而無法達到電池級使用要求),研究后發現了 一種提純二氟草酸硼酸鋰的方法,可以降低二氟草酸硼酸鋰中的草酸殘留,使提純的二氟草酸硼酸鋰達到電池級二氟草酸硼酸鋰的指標要求。
下面提供一種提純二氟草酸硼酸鋰的方法,所述方法包括:
(1)將包含草酸雜質的二氟草酸硼酸鋰與有機溶劑混合,提供包含二氟草酸硼酸鋰的混合物;
(2)向所述混合物中加入酚化合物,形成包含草酸-酚絡合物的混合物;
(3)過濾所述包含草酸-酚絡合物的混合物,提供包含二氟草酸硼酸鋰的濾液;
(4)去除所述濾液中的有機溶劑,提供提純后的二氟草酸硼酸鋰。
為了降低二氟草酸硼酸鋰中的草酸殘留,可以將含有微量草酸雜質的二氟草酸硼酸鋰與有機溶劑按質量比為1:1~1:5之間的任意一種比例混合;于0~50℃ 之間的任意溫度下向該混合體系中滴加有機酚類化合物溶液;攪拌反應1~10小時之間的 任意時間后,析出草酸和酚的絡合物;冷卻至-20~40℃之間的任意溫度下,然后過濾除去 絡合物;濾液經減壓濃縮蒸干,得到高純度二氟草酸硼酸鋰。