如何分离目标产物LiDFOB和副产物LiBF4

2021-12-05 20:09:55 Summer 300

锂电池具有能量密度高、工作电压高、自放电小、循环寿命长、无记忆效应、无污染等优点,因而被广泛应用于便携式工具、笔记本电脑、移动通讯、电动汽车等诸多领域。一直以六氟磷酸锂(LiPF6)作为其主要的电解质锂盐,但LiPF6极易吸 潮,热稳定性差;需要研究和开发其他新型的、性能更好的电解质锂盐以替代LiPF6。近几年 研究较多的主要是磷酸锂及硼酸锂的配合物。双乙二酸硼酸锂(Lithium bis(oxalato) borate,简称LiBOB)基电解液的高温性能优越,但低温性能较差;而在已知的几种电解质锂盐中四氟硼酸锂(Lithium Tetrafluoroborate,简称LiBF4)的低温性能较好。二氟草酸硼酸锂(Lithium-oxalydifluoroborate,简称LiDFOB)由于其独特的化学结构,使其结合了LiBOB和LiBF4的优势,成为极有希望代替LiPF6的新型电解质锂盐,而成为研究的热点。

为解决上述技术问题,本文章的目的是提供一种二氟草酸硼酸锂的制备方法,该制备方法高效,产物纯度高。

包括以下步骤:

  1. S1、向Li2C2O4中缓慢滴加BF3·O(CH2CH3)2,水浴加热到30-120℃,然后将原料混合 物转入一密闭反应器中反应,其中,Li2C2O4和BF3·O(CH2CH3)2的摩尔比为1:2;

  2. S2、将反应后的固液混合物过滤,去除杂质;

  3. S3、将过滤得到的清液加入到析晶剂中,用布氏漏斗抽滤,抽滤过程中用析晶剂淋洗,得粗产品;所述析晶剂包括有机溶剂;

  4. S4、将所述粗产品再次加入到析晶剂中,过滤除去杂质,得到一次提纯样品;

  5. S5、将所述提纯样品真空干燥,得到干燥的二氟草酸硼酸锂

扩展

  1. 在步骤S1中,反应温度为55-95℃,反应时间为30-60h。

  2. 在步骤S2中,反应后的固液混合物于常温下过滤。

  3. 在步骤S2中,去除的杂质为未反应的Li2C2O4和生成的LiF固体。

  4. 在步骤S3中,析晶剂为乙醚、甲苯、二甲苯和正己烷中的至少一种。

  5. 在步骤S4中,析晶剂为乙醚、甲苯、二甲苯和正己烷中的至少一种。

  6. 在步骤S3中,析晶剂的用量为清液的15-40倍。

  7. 在步骤S3中,真空干燥温度为100-140℃,压力为-0 .03~0 .08MPa,真空干燥时间为30-50h。

本方法的优点:

利用有机溶剂固相法制备了目标产物和副产物的混合物。通过上述反应过程,找到了一种可以初步分离目标产物LiDFOB和副产物LiBF4的方法,在制备过程中,采用多种纯化步骤进行纯化,配合析晶剂和抽滤步骤,提高了产物的纯度,且产率较高。

资料扩展固相法:

固相法是一种传统的制粉工艺,虽然有其固有的缺点,如能耗大、效率低、粉体不够细、易混入杂质等,由于该法制备的粉体颗粒无团聚、填充性好、成本低、产量大、制备工艺简单等优点,迄今仍是常用的方法。

固相法通常具有以下特点:

1)固相反应一般包括物质在相界面上的反应和物质迁移两个过程。

2)一般需要在高温下进行。
3)固态物质间的反应活性较低
4)整个固相反应速度由最慢的速度所控制。
5)固相反应的反应产物具阶段性:原料→最初产物→中间产物→最终产物。
固相法按其加工的工艺特点又可分为机械粉碎法和固相反应法两类。机械粉碎法是用碎机将原料直接研磨成超细粉。固相反应法是把金属盐或金属氧化物按配方充分混合,经研磨后再进行煅烧发生固相反应后,直接得到或再研磨后得到超细粉。


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