CN103342372A - 一种四氟硼酸锂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种四氟硼酸锂的制备方法，其包括下列步骤：将纯度大于等于
99.9%
的固体碳酸锂溶于纯水中制成悬浊液，所述悬浊液加热后再加入氟硼酸水溶液反应，反应完成后经过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、分离、干燥，干燥后的物料在通有氮气的保护柜中加无水乙醇溶解、结晶、干燥得到白色粉末状四氟硼酸锂。本发明制备方法中所用的原料丰富易得，生产成本低，工艺过程简单，操作控制简单方便，反应率高，所获得四氟硼酸锂产品纯度在
99%
以上，水分低于
200ppm
，满足锂离子电解池的生产需求。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种四氟硼酸锂的制备方法。
背景技术
锂离子电池具有工作电压高、能量密度大（重量轻）、自放电率低、无记忆效应、循环寿命长和无污染等突出优点。近年来，其以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，被广泛应用于大家所熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机、电动汽车等产品中。随着电动汽车的产业化，锂离子电池的用量势必越来越大。应用表明，锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
电解质是锂离子电池电解液不可或缺的组成部分，是锂离子电池性能的决定因素之一。因此对电解质体系进行改进是改善锂离子电池的电性能和安全性的重要方面。
四氟硼酸锂(LiBF
4
)电解质的热稳定性较好，对环境水份不敏感，有希望发展成为民用、军事、三航领域微型、储能及动力锉离子电池等领域广泛采用的优秀电解质体系。
目前合成四氟硼酸锂的方法主要有:固相-气相法、非水溶液法和水溶液法。固相-气相法是在高温下，以基础盐为原料生成，再用有机溶剂提纯得到产品，需先合成中间体，合成难度大，设备要求高，难以得到较纯的产品，需进一步提纯。非水溶液法是在有机溶剂中形成悬浊液，再发生反应生成产品，其采用有机溶剂，有副反应的发生，同时产生结合紧密的中间化合物，分离困难。水溶液法采用酸类与基础锂盐反应、浓缩、结晶、过滤、干燥，再重结晶得到较为纯净的产品，然而水溶液法由于采用的是无机介质提纯四氟硼酸锂，存在产品脱水、提纯、分离困难等问题，其生产成本也高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种四氟硼酸锂的制备方法，其所得四氟硼酸锂纯度较高，且生产成本低。
为解决以上技术问题，本发明采取以下技术方案：
一种四氟硼酸锂的制备方法，包括下列步骤：将纯度大于等于99.9%的固体碳酸锂溶于纯水中制成悬浊液，所述悬浊液加热后再加入氟硼酸水溶液反应，反应完成后经过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、分离、干燥，干燥后的物料在通有氮气的保护柜中加无水乙醇溶解、结晶、干燥得到白色粉末状四氟硼酸锂。
具体地，所述制备方法的具体步骤如下：
（1）、将所述固体碳酸锂投入到纯水中，搅拌并加热，加热温度为70℃~90℃，制得碳酸锂悬浊液，其中，所述碳酸锂与纯水的质量比为1：1.5~2.5；
（2）、待所述碳酸锂悬浊液温度达到70℃~80℃时，通过计量泵缓慢的向所述碳酸锂悬浊液中加入过量的质量分数为45%~55%的氟硼酸水溶液，反应制得四氟硼酸锂溶液，其中，所述碳酸锂与氟硼酸的摩尔比为1:1.7~2.5；
（3）、过滤所述四氟硼酸锂溶液，将过滤后所得滤液蒸发浓缩至四氟硼酸锂质量含量为45%~55%，蒸发加热温度为100℃~120℃，然后冷却至10℃~20℃，使四氟硼酸锂析出，制得四氟硼酸锂悬浊液，然后过滤所述四氟硼酸锂悬浊液得到母液及晶体，所述母液进行回收；所述晶体在温度85℃~95℃下进行一次干燥，制得四氟硼酸锂水合物；
（4）、在通有氮气的保护柜中将所述四氟硼酸锂水合物用少量无水乙醇溶解，然后过滤，过滤后的滤液在10℃~20℃下冷却结晶得四氟硼酸锂晶体，所述四氟硼酸锂晶体在温度120℃~140℃下二次干燥，制得白色粉末状四氟硼酸锂，其中，所述四氟硼酸锂水合物与所述五水乙醇的质量比为4~6:1。
步骤（3）中，所述母液用于重复结晶。
步骤（3）中所述一次干燥以及步骤（4）中所述二次干燥的干燥过程中均采用通过氮气吹扫产品来加快干燥速率。
由于上述技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：
本发明是以纯度大于等于99.9%的固体碳酸锂以及氟硼酸水溶液为原料制备四氟硼酸锂，原料来源丰富，原料易得并且廉价，生产成本低，工艺过程简单，操作控制简单方便，反应率高，产品质量好。
本发明在水溶液法的基础上加以改进，在无机介质中合成，用有机溶剂提纯、干燥得无水四氟硼酸锂，克服了无机介质提纯带来的脱水、提纯、分离的困难。
本发明工艺中反应过程只有一步，减少了过多的反应过程，有效地降低了产品中水分、金属等杂质含量，四氟硼酸锂产品纯度能够达到99%以上，水分控制在200ppm以下，能够满足锂离子电池生产的需求。此外，本发明工艺过程中，过滤母液回收后用于重复结晶。
本发明具有良好的经济价值以及社会价值，易于推广应用。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步详细的说明：
实施例1
一种四氟硼酸锂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将盛有440g纯水的敞口容器置于85℃油浴中，向其中投入220g纯度为99.9%的固体碳酸锂，同时搅拌，搅拌速度为200转/分，制得碳酸锂悬浊液。
（2）、待上述碳酸锂悬浊液温度上升至75℃时，通过计量泵缓慢的向其中加入1072.65g的质量分数为50%的氟硼酸水溶液，在2小时内投加完毕，继续搅拌1小时，反应得四氟硼酸锂溶液。
（3）、过滤上述四氟硼酸锂溶液，将过滤后所得滤液在110℃油浴下蒸发浓缩至四氟硼酸锂质量含量约为50%，然后冷却至15℃，结晶48小时后，四氟硼酸锂析出，制得四氟硼酸锂悬浊液，然后过滤四氟硼酸锂悬浊液得到母液及晶体，母液进行回收用于重复结晶，晶体在温度90℃下经一次干燥，干燥36小时制得四氟硼酸锂水合物，在上述干燥过程中通过氮气吹扫产品来加快干燥速率；
（4）、在氮气保护柜中将上述四氟硼酸锂水合物用120g无水乙醇溶解，然后过滤，过滤后滤液在15℃下冷却结晶48小时制得四氟硼酸锂晶体，四氟硼酸锂晶体在130℃下经二次干燥，干燥48小时，制得白色粉末状四氟硼酸锂产品，在上述干燥过程中通过氮气吹扫产品来加快干燥速率。经过分析，所得产品的纯度为99.1%，水分为189ppm，能够满足锂离子电池生产的需求。
实施例2
一种四氟硼酸锂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、将盛有400g纯水的敞口容器置于90℃油浴中，向其中投入220g纯度为99.92%的固体碳酸锂，同时搅拌，搅拌速度为200转/分，制得碳酸锂悬浊液。
（2）、待上述碳酸锂悬浊液温度上升至80℃时，通过计量泵缓慢的向其中加入864g的质量分数为55%的氟硼酸水溶液，在2小时内投加完毕，继续搅拌1小时，反应得四氟硼酸锂溶液。
（3）、过滤上述四氟硼酸锂溶液，将过滤后所得滤液在120℃油浴下蒸发浓缩至四氟硼酸锂质量含量约为45%，然后冷却至10℃，结晶48小时后，四氟硼酸锂析出，制得四氟硼酸锂悬浊液，然后过滤四氟硼酸锂悬浊液得到母液及晶体，母液进行回收用于重复结晶，晶体在温度95℃下经一次干燥，干燥36小时制得四氟硼酸锂水合物，在上述干燥过程中通过氮气吹扫产品来加快干燥速率；
（4）、在氮气保护柜中将上述四氟硼酸锂水合物用100g无水乙醇溶解，然后过滤，过滤后滤液在20℃下冷却结晶48小时制得四氟硼酸锂晶体，四氟硼酸锂晶体在140℃下经二次干燥，干燥48小时，制得白色粉末状四氟硼酸锂产品，在上述干燥过程中通过氮气吹扫产品来加快干燥速率。经过分析，所得产品的纯度为99%，水分为180ppm，能够满足锂离子电池生产的需求。
综上，本发明制备方法与现有技术相比，具有如下优势：
1、本发明原料来源丰富，原料易得并且廉价，生产成本低，工艺过程简单，操作控制简单方便，反应率高，产品质量好。
2、本发明在水溶液法的基础上加以改进，在无机介质中合成，用有机溶剂提纯及干燥得无水四氟硼酸锂，克服了无机介质提纯带来的脱水、提纯、分离的困难。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，且本发明不限于上述的实施例，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种四氟硼酸锂的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：将纯度大于等于99.9%的固体碳酸锂溶于纯水中制成悬浊液，所述悬浊液加热后再加入氟硼酸水溶液反应，反应完成后经过滤、蒸发浓缩、冷却结晶、分离、干燥，干燥后的物料在通有氮气的保护柜中加无水乙醇溶解、结晶、干燥得到白色粉末状四氟硼酸锂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：
（1）、将所述固体碳酸锂投入到纯水中，搅拌并加热，加热温度为70℃~90℃，制得碳酸锂悬浊液，其中，所述碳酸锂与纯水的质量比为1：1.5~2.5；
（2）、待所述碳酸锂悬浊液温度达到70℃~80℃时，通过计量泵缓慢的向所述碳酸锂悬浊液中加入过量的质量分数为45%~55%的氟硼酸水溶液，反应制得四氟硼酸锂溶液，其中，所述碳酸锂与氟硼酸的摩尔比为1:1.7~2.5；
（3）、过滤所述四氟硼酸锂溶液，将过滤后所得滤液蒸发浓缩至四氟硼酸锂质量含量为45%~55%，蒸发加热温度为100℃~120℃，然后冷却至10℃~20℃，使四氟硼酸锂析出，制得四氟硼酸锂悬浊液，然后过滤所述四氟硼酸锂悬浊液得到母液及晶体，所述母液进行回收；所述晶体在温度85℃~95℃下进行一次干燥，制得四氟硼酸锂水合物；
（4）、在通有氮气的保护柜中将所述四氟硼酸锂水合物用少量无水乙醇溶解，然后过滤，过滤后的滤液在10℃~20℃下冷却结晶得四氟硼酸锂晶体，所述四氟硼酸锂晶体在温度120℃~140℃下二次干燥，制得白色粉末状四氟硼酸锂，其中，所述四氟硼酸锂水合物与所述五水乙醇的质量比为4~6:1。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述母液用于重复结晶。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述一次干燥以及步骤（4）中所述二次干燥的干燥过程中均采用通过氮气吹扫产品来加快干燥速率。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104030310A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-10 | 中国海洋石油总公司 | 一种四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN104528752A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-22 | 湖北百杰瑞新材料股份有限公司 | 一种低水分四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN108046233A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-18 | 常州弘正新能源股份有限公司 | 一种四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN109110774A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-01-01 | 河南省法恩莱特新能源科技有限公司 | 一种四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN115304074A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-08 | 江西赣锋锂业股份有限公司 | 一种无水四硼酸锂的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101318664A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-12-10 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种无水四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN102030339A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-04-27 | 新疆有色金属研究所 | 电池级无水四氟硼酸锂的制备方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101318664A (zh) * | 2008-05-09 | 2008-12-10 | 中国科学院青海盐湖研究所 | 一种无水四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN102030339A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-04-27 | 新疆有色金属研究所 | 电池级无水四氟硼酸锂的制备方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104030310A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-09-10 | 中国海洋石油总公司 | 一种四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN104030310B (zh) * | 2014-05-23 | 2015-11-25 | 中国海洋石油总公司 | 一种四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN104528752A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-04-22 | 湖北百杰瑞新材料股份有限公司 | 一种低水分四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN108046233A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-05-18 | 常州弘正新能源股份有限公司 | 一种四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN109110774A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-01-01 | 河南省法恩莱特新能源科技有限公司 | 一种四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN109110774B (zh) * | 2018-10-25 | 2022-02-01 | 河南省法恩莱特新能源科技有限公司 | 一种四氟硼酸锂的制备方法 |
| CN115304074A (zh) * | 2022-08-25 | 2022-11-08 | 江西赣锋锂业股份有限公司 | 一种无水四硼酸锂的制备方法 |
| CN115304074B (zh) * | 2022-08-25 | 2023-05-12 | 江西赣锋锂业股份有限公司 | 一种无水四硼酸锂的制备方法 |
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