18424-17-4 / 六氟代銻酸鋰的制備和應用

背景及概述^[1]

六氟代銻酸鋰又叫六氟銻酸鋰。六氟銻酸鋰(LiSbF₆)是一種斜六面體結構的白色狀晶體，該晶體中Sb—F鍵長為1.88×10^-10m，Li—F鍵長為2.03×10^-10m，Li—Sb—F間的夾角為147.5°，整個晶體結構呈扭曲的立方NaSbF₆排列，其中SbF₆^-在波數為294，350，558，668和669cm⁻¹處存在特征頻率。

制備^[1]

六氟銻酸鋰制備的傳統方法為氫氟酸溶劑法，其主要制備過程如下：在無水氫氟酸體系中加入SbF₅和LiF，反應生成LiSbF₆溶液，產物經過濃縮結晶析出LiSbF₆晶體，其化學反應方程如下:

該方法采用腐蝕性極強的無水氫氟酸為反應介質，條件苛刻，而且SbF₅的制備比較復雜，整體上這種生產工藝所需的成本較高。因此，為從工藝上解決LiSbF₆的制備難題，目前有2種在水溶液體系下制備六氟銻酸鋰的新方法。第1種方法為六氟銻酸法，即在水溶液體系中Sb₂O₃與氫氟酸和雙氧水進行氧化溶解反應后制備出HSbF₆溶液，然后加入鋰源(Li₂CO₃)與HSbF₆反應生成LiSbF₆溶液，該溶液經過濃縮、結晶和干燥后得到LiSbF₆晶體。第2種為銻酸鋰法，即以銻酸鋰為前驅體制備LiSbF₆的方法。首先將LiSb(OH)₆加入到HF水溶液反應后產生LiSbF₆溶液，然后經過濃縮結晶、干燥后得到LiSbF₆晶體。與傳統制備方法比較，這2種方法具有反應條件溫和、綜合成本低和產品質量較好的優勢，有望成為高效生產六氟銻酸鋰晶體的新技術。

應用^[2]

CN201911418097.7提供一種鋰負極表面鈍化的方法，該方法可使制備的鈍化層實現厚度、機械強度、鋰離子遷移能力和隔離能力的同時兼顧、調節。有鑒于此，本申請提供了一種鋰負極表面鈍化的方法，包括以下步驟：

A)將鋰鹽和有機溶劑混合，得到混合溶液；將金屬鋰片的表面進行預處理；

B)將步驟A)得到的金屬鋰片置于混合溶液中，在電化學驅動下反應；

C)按照步驟B)，重復進行金屬鋰片的處理；

所述鋰鹽為含氟元素且氫元素少的大陰離子鋰鹽；所述有機溶劑為含氟元素、含有縮醛結構且氫元素少的有機溶劑；所述混合溶液中鋰鹽的濃度為4.0～20.0M。優選的，所述鋰鹽選自雙氟磺酰亞胺鋰鹽、六氟磷酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、三氟甲基磺酸鋰、九氟-1-丁烷磺酸鋰、2-(全氟烷基)乙基甲基丙烯酸酯、四氟硼酸鋰、六氟鋁酸鋰、六氟砷酸鋰、三氟醋酸鋰、六氟硅酸鋰、二氟磷酸鋰、二氟乙酸鋰、六氟代銻酸鋰、全氟己烷磺酸鋰和1,1,2,2,3,3-六氟丙烷-1,3-二磺酰亞胺鋰中的一種或多種。

參考文獻

[1]劉偉鋒,唐攢浪,陳霖,張杜超,楊天足.銻酸鋰與六氟銻酸鋰制備新技術集成[J].中南大學學報(自然科學版),2019,50(08):1768-1777.

[2][中國發明]CN201911418097.7一種鋰負極表面鈍化的方法