【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精制提纯，尤其涉及一种二氟双草酸磷酸锂的提纯方法。
技术介绍
1、二氟双草酸磷酸锂因具有较大的阴离子基团而具有较高的离子电导率，可作为一种新型非水电解液电池用添加剂添加于锂离子电池或锂离子电容器中，并在锂离子电池的正负极成膜，从而使锂离子电池在低温下界面膜的性能得到改善，同时电池的循环性能也得以提升。
2、目前，二氟双草酸磷酸锂的制备方法有多种，比如：专利cn102216311、wo2013180174和wo2014097772等采用六氟磷酸锂和草酸为原料，以四氯化硅为促进剂制备二氟双草酸磷酸锂，但由于草酸本身含水量高、制备过程中氯化氢易残留以及六氟磷酸锂本身的吸潮分解等问题，导致最终产品的游离酸和氯离子残留偏高，从而难以保证所得产品的质量。
3、为解决最终产品的游离酸和氯离子残留偏高的问题，专利cn115583974公开了一种二氟双草酸磷酸锂的制备方法，其以五氟化磷和草酸锂为原料、以草酸硅烷酯作为促进剂代替含氯的四氯化硅，并采用析晶的方式进行纯化。该制备方法虽然将最终产品二氟双草酸磷酸锂中的氯离子含量和游离酸含量大幅降低，但是主要由氢氟酸和草酸组成的游离酸的含量仍在100ppm以上，对于一些对锂离子电池质量要求较高的下游产品来说，游离酸含量在100ppm以上的二氟双草酸磷酸锂并无法满足其使用要求，因此，急需一种对二氟双草酸磷酸锂进一步提纯的方法。
技术实现思路
1、针对以上技术问题，本专利技术提供一种二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，该提纯方法通过
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
3、本专利技术提供一种二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，通过向溶有二氟双草酸磷酸锂粗品的非水溶剂中加入碳酸锂，使作为杂质存在的氢氟酸和草酸与所述碳酸锂生成沉淀；固液分离，将所得液相浓缩、析晶，得纯化的二氟双草酸磷酸锂。
4、本专利技术通过将二氟双草酸磷酸锂粗品溶于非水溶剂中，并向其中加入碳酸锂粉末，利用碳酸锂自身的碱性捕获二氟双草酸磷酸锂溶液中游离出的酸性杂质(如氢氟酸和草酸)，发生反应生成溶解性更差的氟化锂和草酸锂沉淀，再通过固液分离，将反应得到的沉淀氟化锂、草酸锂以及未反应的碳酸锂与液相分离开来，通过常规的浓缩和析晶步骤，使二氟双草酸磷酸锂在其不良溶剂中重新析出，得到游离酸含量更低的二氟双草酸磷酸锂。
5、结合第一方面，所述二氟双草酸磷酸锂的提纯方法的步骤包括：
6、s1、在惰性气体保护下，将所述二氟双草酸磷酸锂粗品在低温下溶于非水溶剂中，并加入所述碳酸锂进行反应；
7、s2、反应结束后，固液分离并将所得液相浓缩，向浓缩液中加入二氯甲烷，搅拌析晶；
8、s3、将结晶母液过滤、用二氯甲烷洗涤结晶，干燥后得纯化的二氟双草酸磷酸锂。
9、为避免空气中的水分对二氟双草酸磷酸锂的影响，使其在惰性气体条件下进行溶解和反应。
10、本专利技术采用的二氟双草酸磷酸锂粗品按照专利cn 115583974公开的制备方法制备得到。
11、优选地，步骤s1中所述非水溶剂采用碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或几种。
12、优选地，步骤s1中所述低温为0～10℃，所述反应的时间为2～30h。该反应温度和反应时间可以使二氟双草酸磷酸锂粗品完全溶解在非水溶剂中，并将其中包含的酸性物质(如氢氟酸和草酸)释放到溶液中。在反应过程中，温度过高不利于将二氟双草酸磷酸锂溶解过程中放出的热量移除，可能导致二氟双草酸磷酸锂产品的局部受热分解。
13、优选地，所述二氟双草酸磷酸锂粗品在非水溶剂中的质量占比为10％～30％。
14、优选地，所述碳酸锂与二氟双草酸磷酸锂粗品的质量比为0.1～0.5：100。碳酸锂的加入量可根据二氟双草酸磷酸锂粗品中游离酸的含量进行控制，碳酸锂加入量过少，不足以使杂质氢氟酸和草酸完全沉淀，碳酸锂加入量过多，虽然能够将杂质游离酸全部沉淀，但是在将过量太多的碳酸锂去除的过程中容易使二氟双草酸磷酸锂产生损失，进而影响最终纯化的二氟双草酸磷酸锂的收率。
15、优选地，所述碳酸锂为粒径3～20μm的粉末状固体。
16、进一步优选地，所述碳酸锂为3～7μm的粉末状固体。
17、专利技术人在研究过程中发现，虽然碳酸锂具有多种不同形态，但是其并非所有形态的碳酸锂均可以在溶有二氟双草酸磷酸锂粗品的非水溶剂中与杂质氢氟酸和草酸反应生成氟化锂和草酸锂沉淀，而只有粒径在3～20微米的碳酸锂微粉才能发生上述反应。专利技术人推测原因可能是在0～10℃的条件下，由于低温导致非水溶剂的粘度有所增加、流动性有所降低，而本专利技术选择的微粉碳酸锂在该温度下的非水溶剂中仍具有良好的分散性和较大的比表面积，可以与微量杂质氢氟酸和草酸在搅拌作用下充分接触，进而生成沉淀。而无论是粒径为纳米级的碳酸锂微粒还是粒径较大的颗粒状碳酸锂，都无法产生理想的去除杂质氢氟酸和草酸的效果，专利技术人推测这可能是由于纳米级的碳酸锂微粒在该温度下的分散性较差且易于团聚，无法与微量杂质氢氟酸和草酸充分接触，而粒径较大的碳酸锂颗粒则是由于其比表面积较减小，从而导致与氢氟酸和草酸的反应能力降低。
18、优选地，步骤s2中，所述二氯甲烷与浓缩液的体积比为12～15：1，该体积比既可以保证二氟双草酸磷酸锂尽可能的从二氯甲烷中析出，又能使其余杂质尽可能地残留在二氯甲烷中。
19、优选地，步骤s2中，所述固液分离为采用孔径在0.45μm及以下的滤膜过滤，该孔径的滤膜可以保证体系中的沉淀全部从液相中分离出去。
20、优选地，步骤s2和s3均在水分含量低于10ppm的手套箱内进行，以将水分对产品质量的影响降至最低。
21、本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的提纯方法通过向溶有二氟双草酸磷酸锂粗品的非水溶剂中加入碳酸锂，巧妙利用碳酸锂与杂质氢氟酸和草酸之间的反应，再结合结晶的纯化方式，可将二氟双草酸磷酸锂中的游离酸含量降低至30ppm以下，且结晶得到的二氟双草酸磷酸锂的收率可达98％以上，纯度可达99.9％以上。该提纯方法步骤简单、反应条件温和，且原料廉价易得，结晶过滤后得到的二氯甲烷溶液还可重复利用，在成本较低的条件下即可将二氟双草酸磷酸锂的质量大幅提高，具有巨大经济效益。
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1.一种二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，通过向溶有二氟双草酸磷酸锂粗品的非水溶剂中加入碳酸锂，使作为杂质存在的氢氟酸和草酸与所述碳酸锂生成沉淀；固液分离，将所得液相浓缩、析晶，得纯化的二氟双草酸磷酸锂。
2.如权利要求1所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，步骤包括：
3.如权利要求2所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，步骤S1中所述非水溶剂采用碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或几种。
4.如权利要求2所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，步骤S1中所述低温为0～10℃，所述反应的时间为2～30h。
5.如权利要求2所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，所述二氟双草酸磷酸锂粗品在非水溶剂中的质量占比为10％～30％。
6.如权利要求2所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，所述碳酸锂与二氟双草酸磷酸锂粗品的质量比为0.1～0.5：100。
7.如权利要求2所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，所述碳酸锂为粒径3～20μm的粉末状固体。
<...【技术特征摘要】
1.一种二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，通过向溶有二氟双草酸磷酸锂粗品的非水溶剂中加入碳酸锂，使作为杂质存在的氢氟酸和草酸与所述碳酸锂生成沉淀；固液分离，将所得液相浓缩、析晶，得纯化的二氟双草酸磷酸锂。
2.如权利要求1所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，步骤包括：
3.如权利要求2所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，步骤s1中所述非水溶剂采用碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯中的一种或几种。
4.如权利要求2所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，步骤s1中所述低温为0～10℃，所述反应的时间为2～30h。
5.如权利要求2所述的二氟双草酸磷酸锂的提纯方法，其特征在于，所述二氟双草酸磷酸锂粗品在非水溶剂中的...
【专利技术属性】
技术研发人员：田寿同，刘大凡，王驰伟，
申请(专利权)人：安徽新宸新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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