專利名稱:一種六氟磷酸鋰的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于一種六氟磷酸鋰的制備方法,尤其是關(guān)于一種用作鋰離子電池電解液的六氟磷酸鋰的制備方法。
背景技術(shù):
鋰離子二次電池主要是由氧化鋰陽極(如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4)、碳材料陰極(如石墨)和電解液組成。形成電解液的有機溶劑的實例包括碳酸亞乙酯(VC)和碳酸二甲酯(DMC)的混合溶劑、碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二乙酯(DEC)的混合溶劑等。用作鋰離子電池電解質(zhì)溶液的電解質(zhì)必須滿足以下性能,即導(dǎo)電率高、化學(xué)及電化學(xué)穩(wěn)定性好,可使用溫度范圍寬、安全性好、價格低。而六氟磷酸鋰則是鋰離子二次電池電解液的常用溶質(zhì)。
當(dāng)鋰離子二次電池被充電時,鋰離子進(jìn)入并附著在陰極的空穴處;而鋰離子二次電池被放電時,附著在陰極上的鋰離子重新回到陽極。在這種情況下,鋰離子通過電解質(zhì)溶液運動。結(jié)果,為了維持電池的性能,例如使用壽命,應(yīng)對在電解液中電解質(zhì)的純度進(jìn)行嚴(yán)格的限制。目前,因為制備六氟磷酸鋰(LiPF6)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、工藝復(fù)雜、設(shè)備要求很高,所以導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下。
日本專利申請公開號平5-279003公開了一種制備六氟磷酸鋰的方法,該方法包括將五氯化磷與氟化氫氣體反應(yīng)生成五氟化磷和氯化氫氣體,然后使產(chǎn)生的五氟化磷和氯化氫氣體通過塔溫為-40至-80℃的冷卻塔,之后再進(jìn)入含有氟化鋰的氫氟酸溶液的反應(yīng)器中制備六氟磷酸鋰。該方法的缺點是反應(yīng)收率不超過65%。
CN 1212264C公開了一種六氟磷酸鋰的制備方法,該方法包括以干燥的固體氟化鋰(LiF)和氣態(tài)五氟化磷為原料,以無水氟化氫為溶劑,在0-20℃下制備六氟磷酸鋰。采用該方法制得的六氟磷酸鋰的收率為80.7%。該方法存在缺點以氣態(tài)五氟化磷為原料,五氟化磷在空氣中易分解為磷酸和氯化氫,所以必須在密閉無水條件下進(jìn)行,且反應(yīng)以無水氟化氫為溶劑,都增加了生產(chǎn)對設(shè)備的要求,增加了生產(chǎn)成本。
CN 1124975C公開了一種六氟磷酸鋰的制備方法,該方法包括將五氯化磷與無水氫氟酸反應(yīng)生成五氟化磷和氯化氫,然后將生成的五氟化磷與溶解在無水氫氟酸或返回母液中的氟化鋰在攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng),并在-40至-20℃下結(jié)晶,得到六氟磷酸鋰。該方法存在缺點為五氯化磷與無水氫氟酸反應(yīng)較困難,反應(yīng)產(chǎn)物在-40至-20℃下的低溫下結(jié)晶,而-40至-20℃的低溫較難達(dá)到。
CN 1151960C公開了一種六氟磷酸鋰的制備方法,該方法包括F2的生產(chǎn)、PF5的生產(chǎn)、六氟磷酸鋰產(chǎn)品的合成、六氟磷酸鋰的析出、六氟磷酸鋰的收集,其中六氟磷酸鋰的合成是通過將濃度為2-10%的氟化鋰的氟化氫溶液在0.3-0.6兆帕下與PF5氣體反應(yīng)制得。該方法存在的缺點為F2的生產(chǎn)較困難,需要較高的工藝條件和苛刻的設(shè)備。
而且,上述方法都有一個共同的缺點用作鋰源的氟化鋰原料價格昂貴且水分含量高,必須進(jìn)行干燥,干燥過程易進(jìn)入雜質(zhì)影響后續(xù)化工合成;物料傳送不順暢等。
為此,CN 1108985C公開了一種六氟磷酸鋰的制備方法,該方法包括采用五氯化磷與無水氫氟酸反應(yīng)制備五氟化磷,然后將所得五氟化磷與氯化鋰反應(yīng)制備六氟磷酸鋰,并通過往反應(yīng)體系中通入高純氟氣來防止固態(tài)原料中所含水分和反應(yīng)期間引入的其它水分造成氟氧化磷酸鋰副產(chǎn)物的生成,從而確保所制備的六氟磷酸鋰的純度,并且反應(yīng)收率高達(dá)90%以上。但是,該方法存在如下缺點高純氟氣不易制得,價格昂貴,且安全穩(wěn)定性差,增加了反應(yīng)對設(shè)備的要求。而且,自然界中并不存在天然的氯化鋰,所用氯化鋰通常是由碳酸鋰通過化學(xué)反應(yīng)制得的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中六氟磷酸鋰的制備方法原料不易得、生產(chǎn)成本高的缺點,提供一種原料易得、生產(chǎn)成本低的六氟磷酸鋰的制備方法。
本發(fā)明提供了一種六氟磷酸鋰的制備方法,該方法包括將氟化鋰與磷源反應(yīng),其中,所述氟化鋰由碳酸鋰和氟化氫反應(yīng)制得。
由于碳酸鋰是鋰元素在自然界中最普遍存在的形式,尤其是中國的碳酸鋰礦藏資源非常豐富,只要將碳酸鋰從礦藏中提取出來純化后即可用作本發(fā)明的原料,而無需經(jīng)過復(fù)雜的合成制備反應(yīng)轉(zhuǎn)化成氟化鋰或碳酸鋰,因而本發(fā)明提供的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)中以氟化鋰或氯化鋰為原料制備六氟磷酸鋰的制備方法相比,具有原料易得且價格低廉的優(yōu)點。而且用本發(fā)明提供的方法制備六氟磷酸鋰的收率高達(dá)95%,用所得六氟磷酸鋰制成的電解液的電導(dǎo)率高達(dá)9.7mS/厘米(25℃)。
圖1為本發(fā)明提供的六氟磷酸鋰制備方法的工藝流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的六氟磷酸鋰的制備方法包括將氟化鋰與磷源反應(yīng),其中,所述氟化鋰由碳酸鋰和氟化氫反應(yīng)制得。
所述碳酸鋰可以商購得到,優(yōu)選為工業(yè)級或電池級碳酸鋰。也可以通過各種方法如洗滌、重結(jié)晶等方法對工業(yè)純碳酸鋰進(jìn)行分離純化得到純度大于99.9%的高純碳酸鋰。
在制備六氟磷酸鋰的反應(yīng)系統(tǒng)如果含有水,則會產(chǎn)生氟氧化磷酸鋰(LiPOxFy)副產(chǎn)品,氟氧化磷酸鋰也會部分解為LiF,LiF則成為六氟磷酸鋰中的雜質(zhì)。因此,制備六氟磷酸鋰的反應(yīng)系統(tǒng)中水分含量應(yīng)當(dāng)盡量低。此外,如果最終產(chǎn)品中含有水分,那么六氟磷酸鋰將解析為LiF、HF和PF,隨后它們將轉(zhuǎn)變成氣態(tài),由此增加電池內(nèi)壓。因此,本發(fā)明所述氟化氫優(yōu)選為無水氟化氫。可以采用各種方法來除去氟化氫中所含的水分,例如可以通過CN 1108985C中所述方法來除去。該文獻(xiàn)在此一并引入?yún)⒖肌?br>
本發(fā)明對碳酸鋰和無水氟化氫的加料比沒有特別的限制,可以按化學(xué)計量比加料,也可以使其中一種原料過量??紤]到碳酸鋰比較容易回收,而且通常都需要回收,而氟化氫的回收相對較困難且排入大氣中會對環(huán)境造成污染,而且當(dāng)HF與有機溶劑發(fā)生反應(yīng)時,也會對密封電池用的殼體的腐蝕產(chǎn)生影響,對電池的穩(wěn)定性有副作用。因而本發(fā)明優(yōu)選使碳酸鋰過量,碳酸鋰與氟化氫的摩爾比優(yōu)選為1-8,更優(yōu)選為2-6。
所述氟化鋰的制備方法包括使碳酸鋰和無水氟化氫在惰性氣體保護(hù)下,在100-200℃下反應(yīng)1-10小時。所述惰性氣體包括氮氣、氬氣等不與反應(yīng)原料、水、氧氣等反應(yīng)的氣體。本發(fā)明具體實施方式
中優(yōu)選為干燥氮氣。由于碳酸鋰在100-200℃下仍為固體,而氟化氫在該溫度下則為氣體,因此氟化氫與碳酸鋰之間的反應(yīng)屬于氣固異相反應(yīng)。因此本發(fā)明優(yōu)選上述反應(yīng)在攪拌條件下進(jìn)行,更優(yōu)選在由氮氣和無水氟化氫形成的熱氣流循環(huán)攪拌下進(jìn)行。反應(yīng)優(yōu)選在減壓條件下進(jìn)行,更優(yōu)選在真空度為0.01-0.09兆帕條件下進(jìn)行。本發(fā)明所述真空度是指是絕對壓力與大氣壓力的差值的絕對值(絕對壓力小于大氣壓力),也即表壓。反應(yīng)生成的HF、CO2可用堿液吸收。采用廣東中山市天元真空設(shè)備技術(shù)有限公司生產(chǎn)的鐘罩式真空設(shè)備即可實現(xiàn)上述反應(yīng)環(huán)境。
所述磷源一般為鹵化磷,如PCl5、PF5、PBr5、PI5中的一種或幾種,優(yōu)選為PCl5、PF5、PBr5中的一種或幾種,所述氟化鋰和磷源的摩爾比為0.5-5(以鋰原子和磷原子的摩爾比計)。
根據(jù)本發(fā)明,所述氟化鋰與磷源的反應(yīng)可以是氟化鋰與磷源在無水氟化氫、濃氫氟酸溶液或氟氣中進(jìn)行。例如,可以采用CN 1212264C公開的方法,在0-20℃下將重量比為1重量份的干燥固體氟化鋰充分溶解在1-50重量份無水氟化氫中,然后輸入0.5-5重量份氣態(tài)五氟化磷,繼續(xù)攪拌直至反應(yīng)完成,然后將所得產(chǎn)物進(jìn)行低溫重結(jié)晶、結(jié)晶過濾和洗滌過濾,最后干燥即得最終產(chǎn)物六氟磷酸鋰。
也可以采用CN 1151960C公開的方法,將氟化鋰溶解在氟化氫中,形成濃度為2-10重量%的溶液,然后在0.3-0.6兆帕下通入五氟化磷氣體,在25-30℃下攪拌3小時,然后分離提純得到最終產(chǎn)物六氟磷酸鋰。
還可以采用CN 1124975C公開的方法,在-40至-20℃范圍內(nèi),以10千克/小時的速度將無水氟化氫加入到五氯化磷中制得五氟化磷,然后將生成的五氟化磷加入到氟化鋰的無水氟化氫溶液中,在-40至-20℃下反應(yīng)制備六氟磷酸鋰。
根據(jù)本發(fā)明,所述氟化鋰與磷源的反應(yīng)還可以采用下述方法進(jìn)行在溶劑存在下,將氟化鋰、氟化氫和由PCl5與乙腈混合得到的溶液在攪拌條件下進(jìn)行反應(yīng),所述氟化鋰、氟化氫和由PCl5與乙腈混合得到的溶液的摩爾比為(0.2-3)∶(4-8)∶1。對溶劑的加入量沒有特別的限制,優(yōu)選使氟化鋰形成1-3摩爾/升的溶液。所述溶劑可以是各種溶劑,只要能有效溶解氟化鋰、PCl5與乙腈混合得到的溶液即可,例如可以是碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯。所述由五氯化磷與乙腈混合得到的溶液是由五氯化磷和乙腈按重量比為0.1-1混合得到。由于反應(yīng)后得到的反應(yīng)體系顏色太深,因此本發(fā)明的方法還優(yōu)選包括對反應(yīng)體系進(jìn)行脫色的脫色步驟以及對反應(yīng)體系進(jìn)一步除水的干燥步驟。該方法的具體操作步驟包括將溶劑加入到含有氟化鋰和氟化氫的容器中,在30-80℃范圍內(nèi)將由PCl5與乙腈混合得到的溶液緩慢加入到容器中,并在攪拌條件下反應(yīng)1-6小時,然后將反應(yīng)體系過濾,并用DMC洗滌殘余物,然后用脫色劑對濾液進(jìn)行脫色,脫色后加入干燥劑進(jìn)行干燥,然后用分段減壓蒸餾的方式除去溶劑,再進(jìn)行干燥后即得最終產(chǎn)物六氟磷酸鋰。
其中,可以采用霧化法將溶劑加入到反應(yīng)容器中。所述脫色劑可以是各種脫色劑,如氧化鋁、活性炭、高效活性白土中的一種或幾種,脫色劑的加入量可以是每100克待脫色溶液中加入20-30克脫色劑。脫色的具體操作已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,例如,通常在室溫或低于溶劑沸點溫度下攪拌2-4小時。所述干燥劑可以是各種干燥劑,如硅膠、分子篩、石墨、氯化鈣中的一種或幾種。干燥劑的加入量和干燥的操作方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知,在此不再贅述。所述分段減壓蒸餾的方式可以通過梯度升溫和梯度減壓來實現(xiàn)。本發(fā)明具體實施方式
中采用3段減壓蒸餾方式進(jìn)行,每段的蒸餾溫度、蒸餾壓力和蒸餾時間隨溶劑的沸點和含量不同而不同。例如,每段的蒸餾溫度可以為55-75℃、45-60℃和30-45℃,減壓蒸餾的真空度為0.05-0.07兆帕、0.07-0.09兆帕和0.08-0.10兆帕;蒸餾時間可以為60-90分鐘、70-100分鐘和90-120分鐘。分段減壓可以使六氟磷酸鋰中的乙腈除去更徹底。蒸餾除去溶劑后的干燥通常為真空干燥,干燥的溫度可以是20-150℃,干燥時間可以是2-12小時。
根據(jù)本發(fā)明,可以采用“一鍋法”以碳酸鋰為原料制備六氟磷酸鋰。所述一鍋法是指由碳酸鋰與氟化氫反應(yīng)制得的氟化鋰無需分離提純直接用于制備六氟磷酸鋰的后續(xù)反應(yīng),也即在碳酸鋰與氟化氫反應(yīng)制得氟化鋰后直接將磷源、溶劑等加入反應(yīng)體系中進(jìn)行制備六氟磷酸鋰的后續(xù)反應(yīng),這樣不但能節(jié)省操作時間、簡化操作工序,還能避免氟化鋰在分離純化工程中引起的損失和污染,因而具有更廣泛的工業(yè)前景?!耙诲伔ā敝苽淞姿徜嚨墓に嚵鞒倘鐖D1所示,首先將Li2CO3和無水HF在惰性氣體保護(hù)下在加熱攪拌條件下反應(yīng)1-10小時,反應(yīng)完畢后加入溶劑制得氟化鋰溶液,然后在30-80℃下將預(yù)先制得的由PCl5和乙腈混合得到的溶液加入到上述含有氟化鋰溶液和HF的反應(yīng)容器中進(jìn)行反應(yīng)制得六氟磷酸鋰產(chǎn)物。所得產(chǎn)物經(jīng)過脫色、除水、分離后即得目標(biāo)產(chǎn)物六氟磷酸鋰。上述一鍋法中,原料HF可以在反應(yīng)開始時一次加入足夠?qū)⑻妓徜囃耆D(zhuǎn)化或90%以上轉(zhuǎn)化為六氟磷酸鋰所需的HF,也可以先按制備氟化鋰所需的HF量加料,然后在氟化鋰制備六氟磷酸鋰的反應(yīng)中再進(jìn)行二次加HF料,本發(fā)明具體實施方式
中優(yōu)選第一種方式,只對HF進(jìn)行一次加料,為此,優(yōu)選在本發(fā)明所述一鍋法中原料碳酸鋰、無水氟化氫和五氯化磷的加料摩爾比為(0.2-3)∶(4-8)∶1。
為了減少由反應(yīng)容器帶來的雜質(zhì),本發(fā)明中所述各個反應(yīng)均優(yōu)選使用各種由耐氫氟酸或氟化氫腐蝕的材質(zhì)制成的容器,例如,可以是由蒙乃爾合金、鎳基合金、鎘基合金等材料制成的容器,也可以是反應(yīng)腔內(nèi)襯涂覆有聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙稀、聚砜、聚丙烯、聚丙烯酸酯或聚四氟乙烯的容器。
下面的實施例將對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
實施例1本實施例用于說明本發(fā)明提供的六氟磷酸鋰的制備方法。
將111克Li2CO3、40克無水HF克加入到1000毫升的涂有PTFE的鐘罩式真空設(shè)備(廣東中山市天元真空設(shè)備技術(shù)有限公司生產(chǎn))中,通入N2置換掉容器中的空氣,將反應(yīng)體系的溫度控制在100℃,真空度控制在0.07兆帕,在熱氣流循環(huán)下攪拌8小時。然后采用霧化法向容器中通入1000毫升DMC,繼續(xù)攪拌2小時后用冷卻水將體系冷卻至45℃,然后將含有102克PCl5的150毫升乙腈溶液緩慢滴加到反應(yīng)容器中,在40分鐘滴完,在45℃下繼續(xù)攪拌2小時。
將上述體系過濾并用DMC洗滌殘余物三次,每次用50毫升DMC。將濾液合并后加入30克Al2O3,在室溫下攪拌1.5小時,過濾。向濾液中加入45克5A分子篩,在室溫下攪拌1.5小時,過濾。將濾液分3段減壓蒸餾除去溶劑(三段的溫度分別為60℃、50℃和45℃,減壓蒸餾的真空度分別為0.07兆帕、0.08兆帕和0.1兆帕,蒸餾時間分別為70分鐘、80分鐘和100分鐘)。將所得產(chǎn)物在溫度為60℃下真空干燥2小時,得到90克產(chǎn)品六氟磷酸鋰,以消耗的碳酸鋰計,六氟磷酸鋰的收率為95%。所得的六氟磷酸鋰經(jīng)拉曼光譜儀(光源為1064納米近紅外激光光源,光源功率為100納瓦)測定,試樣的譜圖分別在769厘米-1、759厘米-1、746厘米-1、570厘米-1、473厘米-1附近出峰。用19FNMR、31PNMR和7LiNMR分析表明,所得六氟磷酸鋰幾乎與標(biāo)準(zhǔn)材料相同。所得六氟磷酸鋰試樣經(jīng)二甲氧基乙烷(DME)不溶物的含量測定,純度為99.9%。按費歇爾庫侖法測得水分含量為10ppm、按堿量滴定法測得游離的氟化氫含量為100ppm。
實施例2將74克Li2CO3、160.0克無水HF克加入到1000毫升的涂有PTFE的密閉容器中,通入N2置換掉容器中的空氣,將反應(yīng)體系的溫度控制在125℃,在熱氣流循環(huán)下攪拌3.5小時。然后采用霧化法向容器中通入400毫升DMC,繼續(xù)攪拌2小時后用冷卻水將體系冷卻至70℃,然后將含有208克PCl5的1000毫升乙腈溶液緩慢滴加到反應(yīng)容器中,在40分鐘滴完,在40℃下繼續(xù)攪拌2小時。
將上述體系過濾并用DMC洗滌殘余物三次,每次用50毫升DMC。將濾液合并后加入35克活性炭,在室溫下攪拌2小時,過濾。向濾液中加入50克5A分子篩,在室溫下攪拌2小時,過濾。將濾液分3段減壓蒸餾除去溶劑(三段溫度分別為55℃、45℃和30℃,減壓蒸餾的真空度分別為0.07兆帕、0.09兆帕和0.10兆帕,蒸餾時間分別為60分鐘、70分鐘和90分鐘)。將所得產(chǎn)物在溫度為40℃下真空干燥2小時,得到130.3克產(chǎn)品六氟磷酸鋰,以消耗的碳酸鋰計,六氟磷酸鋰的收率為94%。所得的六氟磷酸鋰經(jīng)拉曼光譜儀(光源為1064納米近紅外激光光源,光源功率為100納瓦)測定,試樣的譜圖分別在769厘米-1、759厘米-1、746厘米-1、570厘米-1、473厘米-1附近出峰。用19FNMR、31PNMR和7LiNMR分析表明,所得六氟磷酸鋰幾乎與標(biāo)準(zhǔn)材料相同。所得六氟磷酸鋰試樣經(jīng)二甲氧基乙烷(DME)不溶物的含量測定,純度為99.9%。按費歇爾庫侖法測得水分含量為8ppm、按堿量滴定法測得游離的氟化氫含量為95ppm。
實施例3將222克Li2CO3、80.0克無水HF克加入到1000毫升的涂有PTFE的鐘罩式真空設(shè)備(廣東中山市天元真空設(shè)備技術(shù)有限公司生產(chǎn))中,通入N2置換掉容器中的空氣,將反應(yīng)體系的溫度控制在125℃,真空度控制在0.09兆帕,在熱氣流循環(huán)下攪拌3.5小時。然后采用霧化法向容器中通入400毫升DMC,繼續(xù)攪拌2小時后用冷卻水將體系冷卻至40℃,然后將含有208克PCl5的500毫升乙腈溶液緩慢滴加到反應(yīng)容器中,在35分鐘滴完,在40℃下繼續(xù)攪拌2小時。
將上述體系過濾并用DMC洗滌殘余物三次,每次用50毫升DMC。將濾液合并后加入35克Al2O3,在室溫下攪拌2小時,過濾。向濾液中加入50克5A分子篩,在室溫下攪拌2小時,過濾。將濾液分3段減壓蒸餾除去溶劑(三段的溫度分別為65℃、50℃和30℃,減壓真空度分別為0.07兆帕、0.09兆帕和0.08兆帕,蒸餾時間分別為90分鐘、100分鐘和120分鐘)。將所得產(chǎn)物在溫度為40℃下真空干燥2小時,得到133.1克產(chǎn)品六氟磷酸鋰,以消耗的碳酸鋰計,六氟磷酸鋰的收率為96%。所得的六氟磷酸鋰經(jīng)拉曼光譜儀(光源為1064納米近紅外激光光源,光源功率為100納瓦)測定,試樣的譜圖分別在769厘米-1、759厘米-1、746厘米-1、570厘米-1、473厘米-1附近出峰。用19FNMR、31PNMR和7LiNMR分析表明,所得六氟磷酸鋰幾乎與標(biāo)準(zhǔn)材料相同。所得六氟磷酸鋰試樣經(jīng)二甲氧基乙烷(DME)不溶物的含量測定,純度為99.9%。按費歇爾庫侖法測得水分含量為6ppm、按堿量滴定法測得游離的氟化氫含量為90ppm。
對比例1采用CN 1108985C中實施例所示的方法制備六氟磷酸鋰。
導(dǎo)電率測試將上述實施例1-3和對比例1制備的六氟磷酸鋰分別溶于DMC溶劑中,制成1摩爾/升的電解液,測定各電解液的導(dǎo)電率(mS/厘米),測定結(jié)果如表1所示。
表1
從上表1結(jié)果可以看出,用本發(fā)明提供的方法制備六氟磷酸鋰的收率很高,所得產(chǎn)品的純度、水分含量和游離HF含量均優(yōu)于用現(xiàn)有技術(shù)方法制得的產(chǎn)品,且用由本發(fā)明方法制備的六氟磷酸鋰制得的電解液導(dǎo)電率高達(dá)9.0-9.7mS/厘米。
權(quán)利要求
1.一種六氟磷酸鋰的制備方法,該方法包括將氟化鋰與磷源反應(yīng),其特征在于,所述氟化鋰由碳酸鋰和無水氟化氫反應(yīng)制得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述氟化鋰的制備方法包括將碳酸鋰和無水氟化氫在惰性氣體保護(hù)下、在100-200℃下反應(yīng)1-10小時,所述碳酸鋰和無水氟化氫的摩爾比為1-8。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中,所述反應(yīng)在熱氣流攪拌下進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述磷源選自PCl5、PF5、PBr5中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,該方法包括在惰性氣體保護(hù)下,在攪拌條件下使碳酸鋰和無水氟化氫在100-200℃下反應(yīng)1-10小時后直接加入溶劑和由PCl5和乙腈混合得到的溶液,在30-80℃下反應(yīng)1-6小時。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,所述碳酸鋰、無水氟化氫和由PCl5和乙腈混合得到的溶液的加入量使碳酸鋰∶HF∶PCl5的摩爾比為(0.2-3)∶(4-8)∶1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,所述溶劑選自碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯中的一種或幾種,溶劑的加入量使得氟化鋰的濃度為1-3摩爾/升。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法,其中,所述由PCl5和乙腈混合得到的溶液由PCl5與乙腈按重量比為0.1-1混合得到。
全文摘要
一種六氟磷酸鋰的制備方法,該方法包括將氟化鋰與磷源反應(yīng),其中,所述氟化鋰由碳酸鋰和氟化氫反應(yīng)制得。由于碳酸鋰是鋰元素在自然界中大量存在的形式,因而原料易得、價格便宜。而且用本發(fā)明方法制備的六氟磷酸鋰產(chǎn)品收率高、純度好、水分含量低和游離HF含量低,而且制得的電解液的導(dǎo)電率高達(dá)9.7mS/厘米。
文檔編號C01D15/00GK1962423SQ20051011585
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者劉寶君 申請人:比亞迪股份有限公司