CN101195481A - 高纯六氟磷酸锂的制备方法 - Google Patents
高纯六氟磷酸锂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101195481A CN101195481A CNA2006101368285A CN200610136828A CN101195481A CN 101195481 A CN101195481 A CN 101195481A CN A2006101368285 A CNA2006101368285 A CN A2006101368285A CN 200610136828 A CN200610136828 A CN 200610136828A CN 101195481 A CN101195481 A CN 101195481A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- purity
- reaction
- phosphorus pentafluoride
- lithium hexafluorophosphate
- phosphorus pentoxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Abstract
一种高纯六氟磷酸锂的制备方法,本发明采用氟化钙和五氧化二磷为原料,干法制备五氟化磷;将高纯纳米氟化锂与五氟化磷在加压下干法合成高纯六氟磷酸锂;按化学反应计量,五氧化二磷过量10~60%;混合时间2~5小时;在密闭压力五氟化磷发生炉内,气体保护(无氧)反应合成五氟化磷,反应温度200~340℃;在六氟磷酸锂合成炉内引入加压的五氟化磷气体,在气体保护(无氧)下加热合成六氟磷酸锂;合成反应温度100~150℃;气体压力1.0~2.0MPa;反应时间4.0~15小时。本发明过程不采用溶剂,过程全干法,工艺简单,生产过程对产品无污染,产品纯度高;产业化实施方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种高纯六氟磷酸锂的制备方法。
背景技术描述
锂离子电池是目前用量最大、用途最广的电池;全球生产消费量达20亿只。我国是世界最大的锂离子电池生产地,年产量突破10亿只。
六氟磷酸锂是目前锂离子电池用的主要电解质;目前全球固体六氟磷酸锂用量近1000吨;我国的用量也已达500吨。随着锂离子动力电池应用的拓展及其制造技术的完善,六氟磷酸锂用量将有极大的增加。
随着我国锂离子电池行业的迅猛发展,各种电池基础材料逐步国产化;目前国内能生产正极材料、负极材料、电池壳体、铝箔、铜箔等,但六氟磷酸锂(LiPF6)因其产品纯度要求高、生产危险性大、原材料制备困难、技术垄断度高等原因,一直未能取得突破。
到目前为止,六氟磷酸锂的制备主要用溶剂法,如李凌云,张志业,陈欣在化学工业工程22(3):224介绍的“六氟磷酸锂的制备工艺新进展”。研究者们认为合成高纯度LiPF6的关键是溶剂的选择;已使用的溶剂有:无水氟化氢、低烷基醚(如甲醚、***、乙二醇二甲醚、丙二醇二甲醚和二甘醇二甲醚等)、吡啶、乙腈、SO2和碳酸脂等。采用的主要原料为五氟化磷、五氯化磷、氟化锂、氯化锂等。生产中最重要的是对水分的严格控制。
由于溶剂法流程的固有特点,制备的产品杂质较高,分离提纯困难;溶剂法制备高纯六氟磷酸锂流程长、工序转换繁以及使用原料多,过程中引入杂质较多;同时生产对设备要求高;使得产品生成成本高。为了克服这些缺点,人们对开发高纯六氟磷酸锂的制备新技术很重视。
发明内容
本发明的目的是提供一种用干法反应合成高纯六氟磷酸锂的方法。反应不采用溶剂,易于产品的分离纯化。
本发明所指的六氟磷酸锂主要用作锂离子电池电解质;其特征为:产品为高纯级,杂质金属含量低,LiPF6含量大于99.9%,总杂质金属含量少于50ppm;含水量少于10ppm;HF含量少于50ppm。
本发明采用氟化钙和五氧化二磷为原料,干法制备五氟化磷;将高纯纳米氟化锂与五氟化磷在加压下干法合成高纯六氟磷酸锂;原料高纯氟化锂是以高纯氯化锂与气相法生产的氟化氢铵为原料、采用干法生产的类球形、具有纳米介孔的纳米晶聚结体。其特征为:
(1)将工业氟化钙与五氧化二磷在密封陶瓷质球磨混合机内,在干燥惰性气体保护下球磨混合;按化学反应计量,五氧化二磷过量10~50%;混合时间2~5小时。
(2)将混合料快速装于衬钼不锈钢坩埚内并转入密闭压力加热炉(五氟化磷发生炉)内;通过“抽真空——充气”的方式用干燥惰性气体驱赶炉膛内空气;加热反应合成五氟化磷;反应温度200~340℃;气态五氟化磷经引出加压供合成六氟磷酸锂用;
(3)将固态高纯纳米氟化锂用衬钼不锈钢坩埚盛装于密闭压力加热炉(六氟磷酸锂合成炉)内;通过“抽真空——充气”的方式用干燥惰性气体驱赶炉膛内空气;引入加压五氟化磷气体,加热合成六氟磷酸锂;合成反应温度100~150℃;气体压力1.0~2.0MPa;反应时间4.0~15小时。
(4)反应完成后,通入干燥惰性气体载带驱赶五氟化磷,并冷却物料;冷却后快速真空密封包装。
过程中所用的干燥惰性气体为高纯氮气、高纯氩气。
本发明的优点:高纯六氟磷酸锂纯度高、HF含量低;以高活性的纳米氟化锂为原料,采用全干法制备六氢磷酸锂,能方便地控制制备过程中的水分;过程不采用溶剂,过程全干法,工艺简单,生产过程对产品无污染,产品纯度高;产业化实施方便。
具体实施方式
以下为本发明的部分具体实施例。这些实施例的给出决不是限制本发明。
实施例1
将工业氟化钙与五氧化二磷按质量比0.4∶1.0称量加在密封陶瓷质球磨混合机内,在氩气保护下球磨混合4小时;将混合料快速装于衬钼不锈钢坩埚内并转入密闭压力加热炉A(五氟化磷生成炉)内;将固态高纯纳米氟化锂用衬钼不锈钢坩埚盛装于密闭压力加热炉B(六氟磷酸锂合成炉)内;用高纯氩气驱赶炉A、炉B炉膛内空气;用控制炉A温度230±5℃,气态五氟化磷经引出加压引入B炉,控制B炉温度110±5℃、气体压力1.8±0.1MPa,反应12小时。反应完成后,通入高纯氩气载带驱赶五氟化磷,并冷却物料;冷却后快速真空密封包装。
实施例2
将工业氟化钙与五氧化二磷按质量比0.3∶1.0称量加在密封陶瓷质球磨混合机内,在干燥惰性气体保护下球磨混合3小时;将混合料快速装于衬钼不锈钢坩埚内并转入密闭压力加热炉A(五氟化磷生成炉)内;将固态高纯纳米氟化锂用衬钼不锈钢坩埚盛装于密闭压力加热炉B(六氟磷酸锂合成炉)内;用高纯氩气驱赶炉A、炉B炉膛内空气;控制炉A温度320±5℃,气态五氟化磷经引出加压引入B炉,控制B炉温度140±5℃、气体压力1.2±0.1MPa,反应8小时。反应完成后,通入高纯氩气载带驱赶五氟化磷,并冷却物料;冷却后快速真空密封包装。
实施例3
如实施例1所述条件,改变五氟化磷生成炉A温度为320±5℃,制备六氟磷酸锂。
实施例4
如实施例1所述氟化钙与五氧化二磷的混合条件和五氟化磷的生成条件,改变六氟磷酸锂的合成条件为B炉温度140±5℃、气体压力1.2±0.1MPa,反应6小时;制备六氟磷酸锂。
实施例5
如实施例2所述条件,改变五氟化磷生成炉A温度为280±5℃,制备六氟磷酸锂。
实施例6
如实施例2所述氟化钙与五氧化二磷的混合条件和五氟化磷的生成条件,改变六氟磷酸锂的合成条件为B炉温度110±5℃、气体压力1.8±0.1MPa,反应14小时;制备六氟磷酸锂。
实话例7
将工业氟化钙与五氧化二磷按质量比0.35∶1.0称量加在密封陶瓷质球磨混合机内,在干燥惰性气体保护下球磨混合4小时;将混合料快速装于衬钼不锈钢坩埚内并转入密闭压力加热炉A(五氟化磷生成炉)内;将固态高纯纳米氟化锂用衬钼不锈钢坩埚盛装于密闭压力加热炉B(六氟磷酸锂合成炉)内;用高纯氩气驱赶炉A、炉B炉膛内空气;控制炉A温度280±5℃,气态五氟化磷经引出加压引入B炉,控制B炉温度120±5℃、气体压力1.5±0.1MPa,反应10小时。反应完成后,通入高纯氩气载带驱赶五氟化磷,并冷却物料;冷却后快速真空密封包装。
按上实施例,产品均达到锂离子电池使用要求,质量达到:LiPF6含量大于99.9%,总杂质金属含量少于50ppm;含水量少于10ppm;HF含量少于50ppm。
Claims (3)
1.一种高纯六氟磷酸锂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)将氟化钙与五氧化二磷在密封球磨混合机内,在干燥惰性气体保护下球磨混合;按化学反应计量,五氧化二磷过量10~50%;混合时间2~5小时;
(2)将混合料装于坩埚内并转入密闭压力五氟化磷发生炉内;通过“抽真空——充气”的方式用干燥惰性气体驱赶炉膛内空气;加热反应合成五氟化磷;反应温度200~340℃;气态五氟化磷经引出加压供合成六氟磷酸锂用;
(3)将固态高纯纳米氟化锂用坩埚盛装于密闭压力六氟磷酸锂合成炉内;通过“抽真空——充气”的方式用干燥惰性气体驱赶炉膛内空气;引入加压五氟化磷气体,加热合成六氟磷酸锂;合成反应温度100~150℃;气体压力1.0~2.0MPa;反应时间4.0~15小时;
(4)反应完成后,通入干燥惰性气体载带驱赶五氟化磷,并冷却物料;冷却后快速真空密封包装。
2.根据权利要求1所述的高纯六氟磷酸锂的制备方法,其特征在于所述的干燥惰性气体为高纯氮气或高纯氩气。
3.根据权利要求1所述的高纯六氟磷酸锂的制备方法,其特征在于所述的坩埚为衬钼不锈钢坩埚。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2006101368285A CN101195481A (zh) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | 高纯六氟磷酸锂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNA2006101368285A CN101195481A (zh) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | 高纯六氟磷酸锂的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101195481A true CN101195481A (zh) | 2008-06-11 |
Family
ID=39546140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNA2006101368285A Pending CN101195481A (zh) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | 高纯六氟磷酸锂的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101195481A (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102275894A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-12-14 | 中南大学 | 一种六氟磷酸锂的制备方法 |
CN102381695A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-03-21 | 成都牧甫生物科技有限公司 | 六氟磷酸锂的制备方法 |
CN102491305A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-06-13 | 山东省智能光电新能源研究院 | 一种用复合溶剂制造六氟磷酸锂材料的方法 |
CN102976303A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-03-20 | 四川大学 | 一种六氟磷酸锂的制备方法 |
CN103232072A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-08-07 | 北京石磊乾坤含氟新材料研究院有限责任公司 | 六氟铁酸锂的合成方法及其新用途 |
CN103253641A (zh) * | 2012-02-16 | 2013-08-21 | 湖北诺邦化学有限公司 | 固相法制备高纯五氟化磷气体 |
CN103466589A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-12-25 | 中国海洋石油总公司 | 一种高纯六氟磷酸锂的制备方法 |
CN106241840A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-12-21 | 甘肃立焘新能源科技发展有限公司 | 一种六氟磷酸锂的制备方法和制备*** |
-
2006
- 2006-12-08 CN CNA2006101368285A patent/CN101195481A/zh active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102275894A (zh) * | 2011-05-23 | 2011-12-14 | 中南大学 | 一种六氟磷酸锂的制备方法 |
CN102381695A (zh) * | 2011-07-28 | 2012-03-21 | 成都牧甫生物科技有限公司 | 六氟磷酸锂的制备方法 |
CN102491305A (zh) * | 2011-11-24 | 2012-06-13 | 山东省智能光电新能源研究院 | 一种用复合溶剂制造六氟磷酸锂材料的方法 |
CN103253641A (zh) * | 2012-02-16 | 2013-08-21 | 湖北诺邦化学有限公司 | 固相法制备高纯五氟化磷气体 |
CN103253641B (zh) * | 2012-02-16 | 2014-12-17 | 湖北诺邦化学有限公司 | 固相法制备高纯五氟化磷气体 |
CN102976303A (zh) * | 2012-12-12 | 2013-03-20 | 四川大学 | 一种六氟磷酸锂的制备方法 |
CN103232072A (zh) * | 2013-04-12 | 2013-08-07 | 北京石磊乾坤含氟新材料研究院有限责任公司 | 六氟铁酸锂的合成方法及其新用途 |
CN103232072B (zh) * | 2013-04-12 | 2015-04-22 | 北京石磊乾坤含氟新材料研究院有限责任公司 | 六氟铁酸锂的合成方法及其用途 |
CN103466589A (zh) * | 2013-08-29 | 2013-12-25 | 中国海洋石油总公司 | 一种高纯六氟磷酸锂的制备方法 |
CN103466589B (zh) * | 2013-08-29 | 2015-12-02 | 中国海洋石油总公司 | 一种高纯六氟磷酸锂的制备方法 |
CN106241840A (zh) * | 2016-09-08 | 2016-12-21 | 甘肃立焘新能源科技发展有限公司 | 一种六氟磷酸锂的制备方法和制备*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101195481A (zh) | 高纯六氟磷酸锂的制备方法 | |
CN104609376A (zh) | 一种硫化锂粉体的制备方法 | |
CN101391760A (zh) | 高纯五氟化磷气体的制备方法 | |
CN101844754B (zh) | 高纯度五氟化磷的制备工艺 | |
CN102515133A (zh) | 一种六氟磷酸锂的制备方法 | |
CN104627972B (zh) | 一种磷化锂粉体的制备方法 | |
CN103626208A (zh) | 一种六氟磷酸锂原料的高纯氟化锂制备方法 | |
CN101417791A (zh) | 五氟化磷的制备工艺 | |
CN101391762A (zh) | 一种高纯六氟磷酸锂的制备方法 | |
CN101948101A (zh) | 一种锂电池正极材料磷酸铁锂材料的制备方法 | |
CN103232482B (zh) | 一种双乙二酸硼酸锂的制备方法 | |
CN101850957A (zh) | 一种制备锂离子电池正极材料纳米级磷酸亚铁锂的方法 | |
CN102320584B (zh) | 制备五氟化磷的方法 | |
CN102275894A (zh) | 一种六氟磷酸锂的制备方法 | |
CN103253646A (zh) | 有机溶剂法制备高纯六氟磷酸锂 | |
CN102765757A (zh) | 高压相镁钒氧化物及其高温高压制备方法 | |
CN110451514B (zh) | 一种碳包覆二氧化硅纳米材料的合成方法 | |
CN104211029A (zh) | 一种六氟磷酸锂的制备方法 | |
CN101841021A (zh) | 一种磷酸铁锂和磷酸钒锂复合正极材料及其制造方法 | |
CN104609380A (zh) | 一种硒化锂粉体的制备方法 | |
CN102059090A (zh) | CaF2掺杂LiBH4的高储氢量可逆储氢材料及制备方法 | |
CN101962181B (zh) | 用流变相反应法制备六氟磷酸锂 | |
CN102324509B (zh) | 一种亚稳相LiC6合金的制备方法 | |
CN103236562B (zh) | 一种四氟硼酸锂的制备方法 | |
CN106315668B (zh) | 一种钛酸钠粉体的制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080611 |