二氟二草酸磷酸锂的应用与合成

介绍

二氟二草酸磷酸锂的分子式为C4F2LiO8P，外观为白色结晶粉末。

图一 二氟二草酸磷酸锂

应用

二氟二草酸磷酸锂常作为锂离子电池或锂离子电容器等的非水电解液电池用添加剂使用。它的使用，使得电解液具有优异的耐高温性能，并且在正极材料表面能够形成更加稳定的固体电解质界面膜结构，提高电池的循环性能[1]。

合成

以往合成的缺点

CN112919441A公开了一种联产二氟磷酸锂和二氟二草酸磷酸锂的方法，包括如下步骤：一、将六氟磷酸锂和二氯二甲基硅烷溶解在非水溶剂中，六氟磷酸锂与二氯二甲基硅烷的摩尔比为1:2～1:2.5；二、在第一步骤形成的体系中，分若干批次间隔加入二水草酸固体；六氟磷酸锂与二水草酸的摩尔比为1.5:1～1:1；三、反应液降温后过滤，得到湿固体二氟磷酸锂粗品和目标溶液；四、湿固体二氟磷酸锂粗品和溶液后处理，得到二氟磷酸锂产品和目标产品。

CN202111025495.X涉及一种合成二氟二草酸磷酸锂的制备工艺方法。本发明采用的制备方法包括以下步骤：(1)将反应原料分别混溶在非水溶剂中，在20～60℃、微负压条件下搅拌反应8～40h，得到反应液，反应副产物三甲基氟硅烷采用碱液吸收；所述反应原料包括按摩尔比为1：1.9～2.1的六氟磷酸锂和双(三甲基硅)草酸酯；将反应液中的不溶物过滤除去得到目标溶液。(2)将步骤1得到的目标溶液进行真空干燥，真空干燥温度为50‑120℃，得到产品。

然而，现有技术方案制备二氟草酸硼酸锂存在多种缺陷，工艺繁琐、反应难以控制，总收率不高，副产物较多导致产品纯度较差，难以实现工业化大规模生产[1]。

新合成方法

将双(三甲基硅)草酸酯106.2g  溶解在299.06g EMC中，配置成溶液待用，带温度计的1L三口烧瓶中，先加  50.3g EMC，再缓慢加入六氟磷酸锂33.5g，边加边摇晃，加料完毕，氮气氛围下升温至50℃，开始滴加双(三甲基硅)草酸酯的EMC溶液，滴加完成，继续50℃搅拌反应至尾气吸收液中基本无气体产生，接真空泵，微负压继续搅拌反应4h，把反应后所得浑浊液体冷却过滤后得到约324g无色透明液体(二氟二草酸磷酸锂溶液，下同)，取少量液体进行核磁F谱和P谱测试，核磁结果和核磁F谱和P谱测试结果显示，二氟二草酸磷酸锂的主含量>98％[2]。

图二 二氟二草酸磷酸锂的合成

参考文献

[1]周洲,程章磊,刘四耀,等.一种二氟二草酸磷酸锂的生产方法[P].浙江省:CN202211304161.0,2022-12-09.

[2]姜飞,王岩,朱凯,等.一种二氟二草酸磷酸锂的制备方法[P].江苏省:CN202111025495.X,2022-02-01.