二氟草酸硼酸鋰(LiODFB),技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰離子電池電解液制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種二氟草酸硼酸鋰的制備方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池是一種新型高能二次電池,具有體積小、質(zhì)量輕、可高速率放電、比能量高、無記憶效應(yīng)等優(yōu)異性能。鋰離子電池在電子、汽車、家用電器等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
電解液是鋰離子電池主要組成部分之一,也是影響鋰離子電池性能的關(guān)鍵材料之一。常用鋰離子電池的電解質(zhì)主要為六氟磷酸鋰(LiPF6),但六氟磷酸鋰易吸水潮解,分解產(chǎn)物HF會腐蝕
電極,且六氟磷酸鋰必須與碳酸乙烯酯(EC)合用才能形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)相界面膜,而EC的熔點較低,使得電池的低溫使用效果較差。
目前研究的新型鋰鹽主要集中于硼酸鋰配合物及磷酸鋰配合物,其中又以二氟草酸硼酸鋰(LiODFB)最引人注目。其獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu),使其結(jié)合了雙草酸硼酸鋰及四氟硼酸鋰的
優(yōu)勢,同時具有較好的高低溫性能、倍率性能和循環(huán)性能。按照硼源的選擇不同,目前LiODFB的主流制備方法分為BF3絡(luò)合物法和LiBF?法。BF3絡(luò)合物法是以BF3絡(luò)合物和Li?C?O?為原
料,以乙醚或碳酸酯為溶劑加熱回流得到LiODFB粗品,再經(jīng)多重結(jié)晶后得到目標(biāo)產(chǎn)物。該方法的優(yōu)點是原料價格便宜,且不需要催化劑,成本相對偏低,但主要原料三氟化硼易燃,有
強烈的刺激性和腐蝕性,對設(shè)備要求高,具有一定的危險性,對裝置安全要求高;而且反應(yīng)會產(chǎn)生副產(chǎn)物四氟硼酸鋰,主副產(chǎn)物在溶劑中的溶解度相似,分離較困難,造成產(chǎn)品收率和
純度下降。LiBF?法是以四氟硼酸鋰、草酸、有機溶劑為原料,以HF、A1Cl?等金屬鹵化物為助劑進行反應(yīng),再經(jīng)重結(jié)晶提純后制備二氟草酸硼酸鋰。但采用HF為反應(yīng)助劑時,HF為腐蝕
性氣體,容易腐蝕設(shè)備,且對設(shè)備密閉性要求很高,未反應(yīng)的HF容易污染環(huán)境,使用危險程度高;而采用AlCl3為反應(yīng)助劑,反應(yīng)過程中會產(chǎn)生的HCl也會對反應(yīng)設(shè)備造成腐蝕。