双草酸硼酸锂的制备方法与流程

本发明涉及一种双草酸硼酸锂的制备方法。
背景技术：
：目前市面上锂电池电解液中使用的主要的电解质锂盐有：1、六氟磷酸锂，其制造工艺复杂，制备条件十分苛刻，对水分非常敏感，而且原料成本比较高，热稳定性比较差，以六氟磷酸锂作为电解质锂盐组成的电池低温性能不是特别好；2、四氟硼酸锂：由于制备条件的限制，现行的工艺很难得到高纯度的四氟硼酸锂，现在制得的一般含有非常多的杂质，在使用中很容易与锂离子二次电池的活性物质反应，使得电池不能正常使用等等。而双草酸硼酸锂作为一种新型电解质锂盐，和lipf6相比，具有成膜性能好、热稳定性强、高温性能好、分解电压较高、环境污染小，其已正式应用在锂电池电解液中。因此，如何制备出纯度较高的双草酸硼酸锂，也就成为当前的一个研究方向。技术实现要素：本发明旨在提供一种工艺简单、产品纯度较高的双草酸硼酸锂的制备方法。本发明通过以下方案实现：一种双草酸硼酸锂的制备方法，按一定摩尔比称取氢氧化锂、草酸和硼酸，之后分别将氢氧化锂、草酸和硼酸烘干，再将烘干后的氢氧化锂、草酸和硼酸置于球磨机中球磨均匀形成混合物，接着将混合物于一定压力p下干压成片后装入容器中先置于温度为105～130℃的真空环境下反应5～8h，再置于温度为140～170℃的真空环境下反应12～24h，制得双草酸硼酸锂粗产品，然后将双草酸硼酸锂粗产品研磨成粉末后充分溶于蒸馏处理过的无水乙腈中，过滤后得到滤液，将滤液蒸发浓缩至残留液体为滤液总量的1～2％，最后倒掉残留液体，将滤液蒸发浓缩制得的产品干燥制得双草酸硼酸锂(libob)。进一步地，所述氢氧化锂、草酸和硼酸的摩尔比为1：2：1。进一步地，所述氢氧化锂、草酸和硼酸烘干的具体工艺为：所述氢氧化锂、草酸和硼酸烘干的具体工艺为：将氢氧化锂和硼酸置于温度为50～70℃的烘箱中搁置4～6h，将草酸置于温度为105～130℃的烘箱中搁置4～6h。进一步地，所述滤液蒸发浓缩制得的产品的干燥工艺具体为：将滤液蒸发浓缩制得的产品置于温度为105～130℃的真空干燥箱中干燥8～12h。进一步地，所述压力p为0.18～0.25mpa。进一步地，所述蒸馏处理过的无水乙腈的制备工艺具体为：将无水乙腈置于容器中，之后往容器中加入干燥剂，在温度为90～96℃条件下回流处理4～5h，最后在温度为100～110℃条件下蒸馏处理直至蒸干制得。进一步地，所述干燥剂为五氧化二磷。进一步地，所述氢氧化锂、草酸和硼酸置于球磨机中球磨均匀形成混合物的具体工艺为：先将氢氧化锂和草酸置于球磨机中球磨一定时间，之后再将硼酸加入球磨机中球磨一定时间，直至形成均匀的混合物。球磨时间可根据需要进行调整，一般为10～30min。本发明的双草酸硼酸锂的制备方法，工艺简单可行，其制得的产品的纯度较高，可达99.9％以上，其制得的产品作为锂电池电解液的锂盐使用，可降低电解液的阻抗，可提高电解液的成膜性能、热稳定性等。本发明方法使用到的原料廉价易得，制备工艺简单，对环境基本无污染。附图说明图1为使用实施例1中双草酸硼酸锂的制备方法制得的双草酸硼酸锂的红外谱图。具体实施方式以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。实施例1一种双草酸硼酸锂的制备方法，按氢氧化锂、草酸和硼酸的摩尔比为1：2：1称取各物质，之后将氢氧化锂和硼酸置于温度为60℃的烘箱中搁置4h，将草酸置于温度为120℃的烘箱中搁置4h，再将烘干后的氢氧化锂和草酸置于球磨机中球磨15min，之后将烘干后的硼酸加入球磨机中球磨15min，直至形成均匀的混合物，接着将混合物于0.2mpa的压力下干压成片后装入容器中先置于温度为120℃的真空箱内反应6h，之后调高真空箱温度至150℃，使得混合物置于温度为150℃的真空箱内反应15h，制得双草酸硼酸锂粗产品，然后将双草酸硼酸锂粗产品研磨成粉末后充分溶于蒸馏处理过的无水乙腈中，过滤后得到滤液，将滤液蒸发浓缩至残留液体为滤液总量的1％，最后倒掉残留液体，将滤液蒸发浓缩制得的产品置于温度为120℃的真空干燥箱中干燥10h制得双草酸硼酸锂(libob)。蒸馏处理过的无水乙腈的制备工艺具体为：将无水乙腈置于容器中，之后往容器中加入五氧化二磷，在温度为94℃条件下回流处理4h，最后在温度为100℃条件下蒸馏处理直至蒸干制得。将使用实施例1方法制得的双草酸硼酸锂进行红外分析，其红外谱图如图1所示，根据图1得出的双草酸硼酸锂的红外谱图出峰位置及其对应的官能团一览表如表1所示，结合表1和图1可知，使用实施例1方法制得的双草酸硼酸锂性能良好，满足锂电池电解液使用要求。表1双草酸硼酸锂的红外谱图出峰位置及其对应的官能团一览表出峰位置/(cm-1)对应的官能团3432.5结晶水中的oh1818.2c＝o不对称伸缩1778.72c＝o对称伸缩1638.1coo-不对称伸缩1442.33coo-对称伸缩1364.06b-o伸缩振动1307.6c-o-b-o-c伸缩振动1220.64c-o-c不对称伸缩振动1088.42o-b-o对称伸缩振动997.88o-b-o对称伸缩振动983.31o-b-o不对称伸缩振动710.1coo-对称伸缩振动609.13b-o变形振动490.97bo4键的振动实施例2一种双草酸硼酸锂的制备方法，其步骤与实施例1中的双草酸硼酸锂的制备方法的步骤基本相同，其不同之处在于：1、氢氧化锂和硼酸置于温度为50℃的烘箱中搁置6h，草酸置于温度为130℃的烘箱中搁置4.5h；2、氢氧化锂和草酸的球磨时间为25min，硼酸加入后的球磨25min；3、混合物于0.22mpa的压力下干压成片后装入容器中先置于温度为130℃的真空箱内反应5h，之后调高真空箱温度至170℃，使得混合物置于温度为170℃的真空箱内反应12h，制得双草酸硼酸锂粗产品；4、将滤液蒸发浓缩至残留液体为滤液总量的2％；5、将滤液蒸发浓缩制得的产品置于温度为130℃的真空干燥箱中干燥8h制得双草酸硼酸锂；6、蒸馏处理过的无水乙腈的制备工艺具体为：将无水乙腈置于容器中，之后往容器中加入五氧化二磷，在温度为96℃条件下回流处理4.5h，最后在温度为105℃条件下蒸馏处理直至蒸干制得。实施例3一种双草酸硼酸锂的制备方法，其步骤与实施例1中的双草酸硼酸锂的制备方法的步骤基本相同，其不同之处在于：1、氢氧化锂和硼酸置于温度为70℃的烘箱中搁置4.5h，草酸置于温度为105℃的烘箱中搁置6h；2、氢氧化锂和草酸的球磨时间为10min，硼酸加入后的球磨25min；3、混合物于0.25mpa的压力下干压成片后装入容器中先置于温度为105℃的真空箱内反应8h，之后调高真空箱温度至140℃，使得混合物置于温度为140℃的真空箱内反应24h，制得双草酸硼酸锂粗产品；4、将滤液蒸发浓缩至残留液体为滤液总量的1.5％；5、将滤液蒸发浓缩制得的产品置于温度为105℃的真空干燥箱中干燥12h制得双草酸硼酸锂；6、蒸馏处理过的无水乙腈的制备工艺具体为：将无水乙腈置于容器中，之后往容器中加入五氧化二磷，在温度为90℃条件下回流处理5h，最后在温度为110℃条件下蒸馏处理直至蒸干制得。当前第1页12