六氟代锑酸锂的制备和应用

背景及概述^[1]

六氟代锑酸锂又叫六氟锑酸锂。六氟锑酸锂(LiSbF₆)是一种斜六面体结构的白色状晶体，该晶体中Sb—F键长为1.88×10^-10m，Li—F键长为2.03×10^-10m，Li—Sb—F间的夹角为147.5°，整个晶体结构呈扭曲的立方NaSbF₆排列，其中SbF₆^-在波数为294，350，558，668和669cm⁻¹处存在特征频率。

制备^[1]

六氟锑酸锂制备的传统方法为氢氟酸溶剂法，其主要制备过程如下：在无水氢氟酸体系中加入SbF₅和LiF，反应生成LiSbF₆溶液，产物经过浓缩结晶析出LiSbF₆晶体，其化学反应方程如下:

该方法采用腐蚀性极强的无水氢氟酸为反应介质，条件苛刻，而且SbF₅的制备比较复杂，整体上这种生产工艺所需的成本较高。因此，为从工艺上解决LiSbF₆的制备难题，目前有2种在水溶液体系下制备六氟锑酸锂的新方法。第1种方法为六氟锑酸法，即在水溶液体系中Sb₂O₃与氢氟酸和双氧水进行氧化溶解反应后制备出HSbF₆溶液，然后加入锂源(Li₂CO₃)与HSbF₆反应生成LiSbF₆溶液，该溶液经过浓缩、结晶和干燥后得到LiSbF₆晶体。第2种为锑酸锂法，即以锑酸锂为前驱体制备LiSbF₆的方法。首先将LiSb(OH)₆加入到HF水溶液反应后产生LiSbF₆溶液，然后经过浓缩结晶、干燥后得到LiSbF₆晶体。与传统制备方法比较，这2种方法具有反应条件温和、综合成本低和产品质量较好的优势，有望成为高效生产六氟锑酸锂晶体的新技术。

应用^[2]

CN201911418097.7提供一种锂负极表面钝化的方法，该方法可使制备的钝化层实现厚度、机械强度、锂离子迁移能力和隔离能力的同时兼顾、调节。有鉴于此，本申请提供了一种锂负极表面钝化的方法，包括以下步骤：

A)将锂盐和有机溶剂混合，得到混合溶液；将金属锂片的表面进行预处理；

B)将步骤A)得到的金属锂片置于混合溶液中，在电化学驱动下反应；

C)按照步骤B)，重复进行金属锂片的处理；

所述锂盐为含氟元素且氢元素少的大阴离子锂盐；所述有机溶剂为含氟元素、含有缩醛结构且氢元素少的有机溶剂；所述混合溶液中锂盐的浓度为4.0～20.0M。优选的，所述锂盐选自双氟磺酰亚胺锂盐、六氟磷酸锂、双三氟甲烷磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、九氟-1-丁烷磺酸锂、2-(全氟烷基)乙基甲基丙烯酸酯、四氟硼酸锂、六氟铝酸锂、六氟砷酸锂、三氟醋酸鋰、六氟硅酸锂、二氟磷酸锂、二氟乙酸锂、六氟代锑酸锂、全氟己烷磺酸锂和1,1,2,2,3,3-六氟丙烷-1,3-二磺酰亚胺锂中的一种或多种。

参考文献

[1]刘伟锋,唐攒浪,陈霖,张杜超,杨天足.锑酸锂与六氟锑酸锂制备新技术集成[J].中南大学学报(自然科学版),2019,50(08):1768-1777.

[2][中国发明]CN201911418097.7一种锂负极表面钝化的方法