六氟磷酸锂产业化发展状况

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1、六氟磷酸锂产业化发展状况齐涛，李志祥（云南云天化国际化工股份有限公司技术中心，云南昆明650100）摘要：六氟磷酸锂（LiPF6）是锂离子电池电解液的首选电解质，具有突出的氧化稳定性和较高的离子电导率。文章综述了六氟磷酸锂的各种制备方法，着重介绍了无水氟化氢法工业化生产六氟磷酸锂的工艺流程、产品标准和主要杂质检测方法。关键词：锂离子电池；六氟磷酸锂；制备工艺；产品分析中图分类号：TQ131．11文献标识码：ACurrentresearchstatusonlithiumhexafluophosphateindustrializationQITao，LIZhi-xiang（TechnologyCe

2、nter,YuntianhuaInternationalChemicalCo.,Ltd,Kunming,Yunnan650100,China）Abstract:Lithiumhexafluorophosphateisthepreferredelectrolytematerialinlithium-ionbatteries,Ithasoutstandingoxidationstabilityandhighionconductivity.MethodsofpreparingLiPF6havebeenreviewedinthispaper,meanwhile,itIntroducedemphatic

3、allythehydrogenfluoridesolventmethodinindustrialproductionprocess,productstandardsandthemainimpuritydetectionmethod.Keywords:lithium-ionbatteries;lithiumhexafluorophosphate;productiontechnology;productqualityanalysis引言随着手机、数码相机和便携式摄像机和移动电子产品需求量的不断增加，特别是在汽车领域将大力发展石化能源替代品，我国在“十二五”规划中将大力发展新能源，其中锂离子电池是优

4、先发展项目之一。作为锂离子电池电解液的首选电解质，六氟磷酸锂具有以下优点[1]：（1）在电极上，尤其是碳负极上，形成适当的SEI膜；（2）对正极集流体实现有效的钝化，以阻止其溶解；（3）有较宽广的电化学稳定窗口；（4）在各种非水溶剂中有适当的溶解度和较高的电导率；（5）有相对较好的环境友好性。由于六氟磷酸锂是典型高技术、高难度、高危险的“三高型”精细化工产品，目前，生产核心技术仍掌握在发达国家手中，国内除了天津金牛能少量生产外，市场主要被关东电化学工业、SUTERAKEMIFA、森田化学等几家日本企业垄收稿日期：作者简介：齐涛（1983-），女，四川成都人，硕士生，研究方向：从事氟硅资源材料研

5、究。E-mail:taotao_198282@163.com断。严重制约了我国新能源产业和氟化工技术水平的发展，只有攻克了六氟磷酸锂生产的关键技术，中国的新能源计划才能顺利实施完成。本文根据六氟磷酸锂近年来的发展趋势，着重介绍六氟磷酸锂的制备方法、国内外产业化状况以及用无水氟化氢溶剂法生产六氟磷酸锂的关键技术、产品标准和杂质检测等问题。1六氟磷酸锂制备方法及发展趋势六氟磷酸锂制备方法[2-3]主要可以概括为：气-固反应法、有机溶剂法、离子交换法、无水氟化氢溶剂法。下面将分别具体介绍这几种方法：1.1气-固反应法气-固反应法是将气态磷的卤化物与LiF固体直接反应生成LiPF6。50年代，Simo

6、ns等[4]报道了在没有溶剂存在的情况下，通过加热、加压的办法使PF5与LiF直接反应来制备LiPF6，但该方法LiPF6产率非常低，反应产物中含有大量尚未反应的LiF。为了提高LiPF6的产率，荒木稔等[5]LiF与HF反应生成LiHF2，再在一定温度下减压脱除HF，从而得到多孔的LiF，与气态磷的卤化物发生反应生成LiPF6。反应方程式为：该方法可以适当提高LiPF6的产率，但最终的转化率仍然较低，LiPF6纯度也只有90~95%。黄力等[6]采用反复“通脱HF，通通PF5”的方法来提高LiPF6产率，6次后产率提高到85%左右。虽然气-固反应法制备过程比较简单，而且易于操作，但该法获得的

7、产品产率低，要提高产率需要花较长的反应时间，产物后续提纯中需使用有机溶剂，容易引入其它杂质，工业化生产难度较大。1.2有机溶剂法有机溶剂法是在气-固反应的基础上改进而得[7]。70年代Smith等[8]将LiF悬浮于有机溶剂中，然后通入PF5与惰性气体的混合气体，使PF5与LiF发生反应，从而制得LiPF6。后来在上述方法的基础上，采用用于制造锂离子电池电解液的有机溶剂如EC(碳酸乙烯酯)、DEC