本发明属于锂电池添加剂制备，尤其涉及一种二氟草酸硼酸钠的制备方法。
背景技术：
1、在钠离子电池电解液的研究中，由于钠离子电池电解液添加剂由于种类多，且添加少量即可使得性能得到较大提升的特点，备受人们关注。二氟草酸硼酸钠由于其同时具备四氟硼酸钠与双草酸硼酸钠的特点，使得其研究热度持续升高，但是由于钠离子电池电解液添加剂研究较少，其合成方面的技术也较少，因此研究二氟草酸硼酸钠的合成具有非常重要的意义。研究表明二氟草酸硼酸钠与多种溶剂适配，且于钠离子电池电解液中的使用性能良好，电化学窗口宽且粘度小、具有更好的循环稳定性，且可以抑制电解液产生的各种副反应。
2、但是由于钠离子电池电解液的研究起步较晚，较锂离子电池电解液的性能方面还是存在一定的差距。国内外对于二氟草酸硼酸钠的合成研究较少，且部分工艺沿用双氟草酸硼酸锂的合成工艺路线，但是由于钠与锂的斯托克斯半径并不相同，两种物质的性质也会千差万别。单纯的利用锂盐的方式套用钠盐并不可取，因此需要针对钠离子的性质制定新型的合成方式。
技术实现思路
1、本发明提供了一种二氟草酸硼酸钠的制备方法，该方法工艺简单，经济效益高，且得到的产品纯度高。
2、为了达到上述目的，本发明提供了一种二氟草酸硼酸钠的制备方法，包括如下步骤：
3、1)将草酸、硼酸和氟化氢铵干燥后进行混合，得到干燥的混合物料；
4、2)将所述干燥的混合物料、有机溶剂和催化剂加入反应器内进行超声、加热和搅拌，得到含二氟草酸硼酸铵的产物；其中加热到70～100℃时，在反应器内通入氨气；
5、3)将含二氟草酸硼酸铵的产物依次进行纯化、干燥，得到二氟草酸硼酸铵；
6、4)将二氟草酸硼酸铵和无水碳酸钠混合进行压片；
7、5)将压片后的混合物进行煅烧，得到二氟草酸硼酸钠。
8、优选的，步骤1)中草酸与硼酸的摩尔比为0.8～1.5:1；草酸与硼酸的混合物与氟化氢铵的摩尔比为1.9～2.2:1，其中草酸与硼酸的混合物的分子量为草酸与硼酸分子量之和的平均数。
9、优选的，步骤1)中草酸、硼酸和氟化氢铵在干燥前，以及步骤3)中得到二氟草酸硼酸铵后均进行活化；所述活化的方式为球磨、过筛；所述球磨的转速为80～150r/min，时间为20～40min；所述过筛用筛网孔径为200～500目。
10、优选的，步骤1)中所述干燥的方式为真空干燥；草酸和/或硼酸进行真空干燥的温度为50～90℃，真空度为30～100pa；氟化氢铵进行真空干燥的温度为80～100℃，真空度为30～100pa。
11、优选的，步骤2)中所述有机溶剂为乙腈、四氢呋喃和乙酸乙酯中的一种或多种，添加量为每摩尔氟化氢铵加入450～550ml；所述催化剂为五氟化锑，添加量为每摩尔氟化氢铵加入0.03～0.1g。
12、优选的，步骤2)中超声的功率为20～40khz，加热的温度为70～100℃；搅拌的速率为400～800r/min；氨气的通入量为1～3l/h，通入氨气后的反应时间为3～5h。
13、优选的，步骤3)中纯化的方式为将含二氟草酸硼酸铵的产物过滤，将得到的滤饼用甲醇溶解后再次过滤，将滤液进行旋蒸；步骤3)中所述干燥的方式为真空干燥，真空干燥的温度为80～100℃，真空度为30～100pa。
14、优选的，步骤4)中二氟草酸硼酸铵和无水碳酸钠的摩尔比为1.8～2.0:1。
15、优选的，步骤5)中，在氮气条件下进行煅烧，氮气的通入量为5～10l/min，煅烧的温度为140～160℃，时间为3～5h。
16、优选的，步骤5)中得到二氟草酸硼酸钠后还进一步进行提纯、干燥，所述提纯的方式为将乙腈或四氢呋喃与二氟草酸硼酸钠混合过滤，将滤液进行旋蒸；所述干燥的方式为真空干燥，温度为100～120℃，真空度为30～100pa，时间为3～5h。
17、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
18、本发明提供的二氟草酸硼酸钠的合成方法，首先合成二氟草酸硼酸铵盐，然后利用铵盐与钠盐的置换能力，合成二氟草酸硼酸钠。通过铵盐转化制备钠盐，可避免传统的使用四氟硼酸盐进行制备时反应不充分，副产物较多等问题。并且，通过铵盐使得转化活性进一步提高，进一步增加反应程度。本方法实施较为简单，绿色环保且原料成本低，且具有较高的经济效应。
1.一种二氟草酸硼酸钠的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中草酸与硼酸的摩尔比为0.8～1.5:1；草酸与硼酸的混合物与氟化氢铵的摩尔比为1.9～2.2:1，其中草酸与硼酸的混合物的分子量为草酸与硼酸分子量之和的平均数。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中草酸、硼酸和氟化氢铵在干燥前，以及步骤3)中得到二氟草酸硼酸铵后均进行活化；所述活化的方式为球磨、过筛；所述球磨的转速为80～150r/min，时间为20～40min；所述过筛用筛网孔径为200～500目。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述干燥的方式为真空干燥；草酸和/或硼酸进行真空干燥的温度为50～90℃，真空度为30～100pa；氟化氢铵进行真空干燥的温度为80～100℃，真空度为30～100pa。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述有机溶剂为乙腈、四氢呋喃和乙酸乙酯中的一种或多种，添加量为每摩尔氟化氢铵加入450～550ml；所述催化剂为五氟化锑，添加量为每摩尔氟化氢铵加入0.03～0.1g。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中超声的功率为20～40khz，加热的温度为70～100℃；搅拌的速率为400～800r/min；氨气的通入量为1～3l/h，通入氨气后的反应时间为3～5h。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中纯化的方式为将含二氟草酸硼酸铵的产物过滤，将得到的滤饼用甲醇溶解后再次过滤，将滤液进行旋蒸；步骤3)中所述干燥的方式为真空干燥，真空干燥的温度为80～100℃，真空度为30～100pa。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中二氟草酸硼酸铵和无水碳酸钠的摩尔比为1.8～2.0:1。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中，在氮气条件下进行煅烧，氮气的通入量为5～10l/min，煅烧的温度为140～160℃，时间为3～5h。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)中得到二氟草酸硼酸钠后还进一步进行提纯、干燥，所述提纯的方式为将乙腈或四氢呋喃与二氟草酸硼酸钠混合过滤，将滤液进行旋蒸；所述干燥的方式为真空干燥，温度为100～120℃，真空度为30～100pa，时间为3～5h。