六氟磷酸锂制备工艺研究进展
六氟磷酸锂的生产工艺及检测
六氟磷酸锂的⽣产⼯艺及检测河南机电⾼等专科学校毕业设计论⽂论⽂题⽬：⾼纯六氟磷酸锂⽣产技术及影响因素系部：电⽓⼯程系专业：应⽤化⼯技术班级：2009级01班学⽣姓名：王磊学号：090316125指导教师：乔⽉纯2012年03 ⽉ 9 ⽇⽬录摘要绪论第1章六氟磷酸锂的制造⼯艺1.1溶液法制备六氟磷酸锂1.1.1 以有机电解质法制备六氟磷酸锂1.1.2 以醚类作溶剂的⽣产⼯艺法1.1.3 在络合剂基础上改进法1.2 ⽤⽆⽔氟化氢作溶剂的制备⼯艺1.2.1 以⽆⽔氟化氢作为溶剂制备⽅法1.2.2 改进的⽅法1.3 以⼄腈作为溶剂的制备⼯艺1.3.1 ⽤⼄腈作溶剂法制备六氟磷酸锂⽅法的选择1.3.2 制备⽅法1.4⽣产⼯艺特点1.5 结论第2章杂质对六氟磷酸锂性能的影响2.1 ⽔和氟化氢含量的影响2.2 铁、镍、钠、铝等⾦属杂质影离⼦的影响2.3 杂质来源分析与产品质量的控制第3章多⽅法联⽤检测六氟磷酸锂3.1 GB/T 19282-2003分析⽅法3.1.1 鉴别试验3.1.2 六氟磷酸根的测定3.1.3 锂含量的测定3.1.4 杂质⾦属离⼦的含量3.1.5 ⼆甲氧基⼄烷（DME）不溶物的测定3.2 检测⽅法的新改进3.2.1 定性检测3.2.2 XRD分析3.2.3 定量检测3.3 检测⽅法的评价第4章国内外六氟磷酸锂发展现状及市场前景结束语致谢参考⽂献附录⾼纯六氟磷酸锂⽣产技术及影响因素摘要：锂离⼦电池⼀般采⽤LiPF6作为其电解质。
合成⾼纯度LiPF6的关键是溶剂的选择，本⽂分别介绍了⽬前以⽆⽔氟化氢溶剂、溶液法和⼄腈溶剂的LiPF6制备⼯艺的现状及优缺点，认为以⼄腈做溶剂的⼯艺法可能是今后⼯艺开发的最佳⽅向。
⽣产⼯艺有的固⼀液反应,有的为固-固反应,实现⼯业化⽐较困难。
要实现⼯业化⼤⽣产就尽量减少操作单元,同时避免直接⽤固体作原料,且⽣产管线应要全封闭, ⽬的是避免空⽓和⽔分进⼈⽽⽣成可⽔解的含氧杂质,进⽽可⽣产⾼纯品。
六氟磷酸锂生产工艺研究
六氟磷酸锂生产工艺研究以下是关于六氟磷酸锂生产工艺的研究。
一、工艺流程1.原料准备：六氟磷酸锂的原料主要包括磷酸和锂碳酸。
磷酸和锂碳酸通过进行分解反应得到六氟磷酸锂的中间产物。
2.中间产物处理：通过适当的处理方法，将中间产物纯化得到高纯度的六氟磷酸锂。
3.结晶：将高纯度的六氟磷酸锂溶解于溶剂中，通过控制温度、浓度等条件，使其结晶形成晶体。
4.晶体分离：将结晶得到的六氟磷酸锂晶体分离出来，并进一步进行干燥处理，得到最终的六氟磷酸锂产品。
二、优化工艺研究1.原料的选择和预处理：磷酸和锂碳酸作为六氟磷酸锂的原料，其质量对最终产物的质量有着直接的影响。
因此，在选择原料时应注重其纯度和稳定性，并进行适当的预处理以提高反应的效率。
2.反应条件的优化：反应条件包括反应的温度、压力、反应物的摩尔比等因素。
通过系统的实验研究，寻找最佳的反应条件，提高产物的纯度和产率。
3.分离和纯化工艺的改进：分离和纯化过程对最终产品的纯度和品质也有很大的影响。
通过改进分离和纯化工艺，如采用适当的溶剂、控制结晶条件等，提高产品的纯度，并减少工艺中产生的废液、废气等污染物的排放。
4.产品质量的控制：针对六氟磷酸锂产品的关键质量指标，如含量、水分、杂质等，建立严格的质量控制标准和检测方法，并加强产品的质量跟踪和监控，确保产品质量的稳定性和可靠性。
三、安全环保措施在生产六氟磷酸锂的过程中，应注重安全和环保问题的解决。
1.安全措施：加强生产操作人员的安全培训，确保他们具备相关的专业知识和技能。
采取防火、防爆等必要的安全措施，如在储存和使用过程中避免与水和酸类物质接触，防止产生有毒气体。
2.废气和废液处理：建立废气和废液处理系统，采用合适的处理方法，如吸附、分离、浓缩等，降低对环境的污染。
3.节能减排：通过优化工艺和设备，合理规划生产布局，提高资源利用率，减少能源消耗和废弃物的产生。
四、未来发展趋势1.提高六氟磷酸锂的纯度和稳定性，以应对高性能电池和电容器的需求。
六氟磷酸锂生产工艺研究
六氟磷酸锂生产工艺研究
六氟磷酸锂是一种重要的无机化合物，广泛用于锂离子电池、催化剂、光学玻璃等领域。
下面是六氟磷酸锂的生产工艺研究内容：
1. 原料准备：以氢氟酸和磷酸为原料，按照一定的摩尔比例混合。
其中，氢氟酸可以通过氢氟酸水溶液和氟化钙反应获得。
2. 混合反应：将混合好的氢氟酸和磷酸溶液转移到反应釜中，加热至一定温度。
反应过程中，需要控制反应时间和温度，以确保反应的充分进行。
3. 结晶分离：反应结束后，将反应液进行冷却，使六氟磷酸锂结晶析出。
然后通过离心、过滤等分离技术将固体产物与反应液分离。
4. 洗涤干燥：将分离得到的六氟磷酸锂固体产物进行洗涤，去除杂质。
然后进行干燥，使得产物达到一定的含水率以及理想的结晶形状。
5. 包装储存：将干燥的六氟磷酸锂产品进行包装，存储在干燥、密闭的环境中，以确保产品的质量和稳定性。
在六氟磷酸锂生产工艺中，需要注意的是反应过程中的温度、时间控制，以及产物的结晶和分离过程。
同时，对原料的质量和纯度要求高，以确保生产出高质量的产品。
此外，对生产工艺的改进和优化也是研究的重点，以提高产率和减少能耗。
动态结晶制备六氟磷酸锂工艺开发
ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｌｉｔｈｉｕｍ ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅｂｙｄｙｎａｍｉｃｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄａｎｄｓｏｌｖｅｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ
ｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｓｉｚｅｏｆｔｈｅｌｉｔｈｉｕｍｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅｉｓｎｏｔｕｎｉｆｏｒｍｄｕｅｔｏｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
品质量决定了锂离子电池充放电性能、使用寿命和 酸液体中的氟化锂反应得到六氟磷酸锂溶液，六氟
安全性。六氟磷酸锂电解液利用其在锂离子电池中 磷酸锂再从氢氟酸溶液中结晶析出，经过滤、干燥制
正负极之间传导电子的作用，使电池获得高电压、高 得成品。采用氢氟酸溶剂法制备六氟磷酸锂时，结
比能等优异性能。由于其具有良好的离子电导率、 晶过程是控制产品质量的关键步骤。
第 ９期 李霞：动态结晶制备六氟磷酸锂工艺开发
开发与研究
·１７·
动态结晶制备六氟磷酸锂工艺开发
李 霞
（多氟多化工股份有限公司 ，河南 焦作 ４５４００１）
摘 要：六氟磷酸锂工业化生产，控制产品质量的关键步骤是结晶过程，传统方法不可避免形成大的结晶颗粒，且 结晶周期较长，产品收率低，生产成本较高。本工艺重点研究了动态结晶法制备六氟磷酸锂，采用超声波诱导和梯 度降温结晶的手段，解决了六氟磷酸锂生成晶体粒径不均匀的问题，所得产品纯度高，不需要进行二次结晶，且母 液可回用，整个系统不产生“三废”，具有良好的经济效益和社会效益，易于推广应用。 关键词：六氟磷酸锂 ；超声波 ；梯度降温 ；结晶 中图分类号：ＴＱ１１０．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００３－３４６７（２０１８）０９－００１７－０３
ａｎｄｇｒａｄｉｅｎｔｃｏｏｌｉｎｇｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｏｂｔａｉｎｅｄｐｒｏｄｕｃｔｈａｓｈｉｇｈｐｕｒｉｔｙａｎｄｄｏｅｓｎｏｔｒｅｑｕｎａｎｄｃａｎｂｅｒｅｃｙｃｌｅｄ．Ｔｈｅｗｈｏｌｅｓｙｓｔｅｍｄｏｅｓｎｏｔｐｒｏｄｕｃｅ“ｔｈｒｅｅｗａｓｔｅｓ”，ｈａｓｇｏｏｄｅｃｏｎｏｍ
六氟磷酸锂的制备工艺研究进展_袁莉_叶学海_李超_王坤_赵洪
第42卷第14期2014年7月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.42No.14Jul.2014六氟磷酸锂的制备工艺研究进展袁莉1，叶学海1，李超2，王坤1，赵洪1(1中海油天津化工研究设计院，天津300131;2中国天辰工程有限公司，天津300400)摘要：LiPF6作为一种新型的锂离子电池电解质材料，具有良好的导电性和电化学稳定性，目前市场上的二次锂离子电池一般采用LiPF6作为其电解质。
本文介绍了以无水氟化氢为溶剂的传统制备方法以及其它几种在不同溶剂中生产LiPF6的方法，并分析了其优缺点，认为溶剂法是今后工艺开发的主要方向。
关键词：六氟磷酸锂；无水氟化氢；溶剂法中图分类号：O61文献标志码：A文章编号：1001－9677（2014）014－0022－03 Studies of the Production Technology of Lithium HexafluoraphosphateYUAN Li1，YE Xue－hai1，LI Chao2，WANG Kun1，ZHAO Hong1（1Tianjin Chemical EngineerＲesearch＆Design Institute，CNOOC，Tianjin300131；2China Tianchen Engineering Corporation，Tianjin300400，China）Abstract：Lithium hexafluorophosphate（LiPF6）as a new type of lithium ion battery electrolyte material，had goodconductivity and electrochemical stability.LiPF6was used as electrolyte in second lithium ion battery.The disadvantagesand advantages of the preparation techniques of LiPF6with different solvent and traditional preparation methods were discussed.At last，the solvent was proposed as the most suitable methods in the future.Key words：lithium hexafluorophosphate；anhydrous hydrogen fluoride；the solvent method六氟磷酸锂是锂离子电池电解质锂盐中应用性能最好且是应用最为广泛的一种，在国外已经进行了大量的研究，而我国对LiPF6制备方面的研究工作则很少有报道。
六氟磷酸锂的制备研究
六氟磷酸锂的制备研究1 生产技术现状目前，六氟磷酸锂的制备方法主要有气 - 固反应法、氟化氢溶剂法、有机溶剂法和离子交换法等 4种 [1-3] 。
气 - 固反应法是将氟化锂（ LiF ）用无水氟化氢（ HF ）处理形成多孔 LiF ，然后通入五氟化磷（ PF 5 ）气体与多孔 LiF 反应，从而得到六氟磷酸锂。
该方法操作较为简单，不使用任何溶剂，易于操作。
但反应在高温高压下进行，反应生成的六氟磷酸锂容易将LiF 完全包覆，阻碍反应继续进行，反应不彻底，产品纯度较低，难以实现大规模工业化生产。
有机溶剂法是采用制造锂离子电池电解液的有机溶剂如碳酸乙烯酯（ EC ）、碳酸二乙酯（ DEC ）、碳酸二甲酯（ DMC ）作溶剂，或者采用没有腐蚀性的有机络合剂来替代 HF ，常用的络合剂有乙腈、醚、吡啶等。
将 LiF 悬浮于有机溶剂中通入 PF 5 ，反应后制得六氟磷酸锂。
该工艺的优点是避免使用氟化氢，操作相对安全，降低了对设备的防腐要求。
且反应中生成的六氟磷酸锂不断溶解在有机溶剂中，使反应界面不断更新，产率较高，并且得到的电解液可直接用于锂离子电池。
缺点是 PF 5 与有机溶剂发生反应以及有机溶剂与六氟磷酸锂之间形成复合物，从而导致有机溶剂从最终产品中脱除较为困难的问题。
离子交换法是将六氟磷酸盐与含锂化合物在有机溶剂中发生离子交换反应得到六氟磷酸锂的方法。
该方法避免了使用 PF 5 为原料，反应一步到位；但制得的六氟磷酸锂纯度不高，一般都含有未反应完的其他六氟磷酸盐；原料价格较贵，一般只用于实验室制备。
氟化氢溶剂法是将氟化锂溶解在无水氟化氢中形成 LiF · HF 溶液，通入高纯 PF 5 气体进行反应，生产六氟磷酸锂晶体，经过分离、干燥得到六氟磷酸锂产品。
由于六氟磷酸锂与 LiF 都容易溶解于 HF 中，因此反应在液相中发生均相反应，整个反应易于进行和控制，具有反应速度快，产物转化率较高等优点。
六氟磷酸锂及电解质产业化研究进展-庄全超
庄全超
中国矿业大学材料科学与工程学院锂离子电池实验室
E-mail:13605215324@ 2012.11.05
一、六氟磷酸锂的产业化及相关基础工作
工作背景 （1）20世纪90年代初期，在陆兆达研究员的负责下，西北核技术研究所建立了无机氟 化物合成与应用实验室，从事各种无机氟化物的合成与应用研究工作。 （2）在研究工作中，无机氟化物合成与应用实验室合成了大量的不同的无机氟化物， 如XeF2、KrF2、NaBrF4、NaClF4、NF4BF4等，LiBF4、LiAsF6、LiPF6等的实验室合成 也是我们这一时期重要研究工作之一，我们在实验室中制备的样品经天津电源研究 所等单位试用表明，该样品用作锂离子电池电解质具有与国外进口产品相近的优良 性能。 （3）90年代末期，在实验室研究的基础上，无机氟化物合成与应用实验室开展了 LiPF6的中试生产工艺研究，以能够实现LiPF6的产业化生产。总装备部于1998年12 月4日在西安召开了鉴定会，鉴定专家（杨裕生院士、陈立泉院士等）一致认为生 产路线科学合理，可操作性强，在国内属首次采用，填补了国内空白，产品转化率 高，质量稳定，与国外同类产品性能相当，达到国际水平，该项成果获军队科技进 步二等奖。
（3）有机溶剂法
PF5 + LiF ⎯有机溶剂 ⎯⎯ ⎯→ LiPF6
其中的有机溶剂主要为制造有机电解液时使用 的DEC、DMC等。 有机溶剂法虽然避免了使用HF，但PF5不仅会 和有机溶剂DEC、DMC等发生反应，而且还会引起它 们的聚合，导致很难获得高纯度的产品。
（4）离子交换法
XPF6 + Li + → LiPF6 + X
整个制备过程中应该注意的问题主要有两个方面，（1）PF5与LiF反应 生成LiPF6的过程为一放热过程，因此整个制备过程应该在较低的温度下进 行，同时应该对合成反应器进行不断的冷却。（2）LiPF6极易水解，而且 热稳定性较差，因此LiPF6的纯化过程必须谨慎。LiPF6与HF易生成LiPF6*HF 复合物，导致HF从LiPF6中的分离具有一定的困难。但如果前述制备过程控 制较好，LiPF6中除HF外，其它杂质含量较低，一些研究表明，这种LiPF6 产品具有较好的热稳定性，而且在180℃以下具有较低的分解压力，因此可 利用这一原理对LiPF6产品进行热真空纯化。最终获得的产品可具有以下指 标：（1）LiPF6纯度≥99.9%；（2）HF含量≤100ppm；（3）LiF含量 ≤0.08%。
六氟磷酸锂制备工艺研究现状及展望
２１ ０ ０年 ３ 月
无 机 盐 工 业
Ｉ Ｎ０ＲＧＡＮＩ Ｃ ＣＨ ＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＮＤＵＳ ＳＩ ＴＲＹ
六氟 磷 酸锂 制 备 工 艺 研 究 现 状 及展 望 术
曹 骐， 王辛 龙 ， 杨海 兰 ， 玉信 。 傅 张志业
（ 四川大学化工学 院 ， 四川成都 ６０ ６ ） １０ ５
生成 的粗 Ｐ 着 与 Ｈ Ｆ接 Ｆ反 应 生 成 白色 结 晶 Ｈ Ｆ ， Ｐ
而传统 方法存 在 诸多 缺 陷。 因此 ， 真 研究 ＬＰ 认 ｉＦ 的 制 备方 法 ， 挑选 出一 种节 能环保 、 合 大规模 工 业化 适
生 产 的制备 工艺 具有 重要 意义 。
将 Ｈ Ｆ 结 晶从溶 液 中分离 出来 ， 后升 温 至 一１ Ｐ 然 ０～ ２ ０℃ ， Ｆ 发 生分 解 ， ＨＰ 生成 Ｐ 气 体 ， 以一 定速 度 并
ｐ ｏ ｐ ａ ｅ ｐ ｅ ａ ａｉ ｎ ｍｅｈ ｄ ， ｓ ｅ ｉｌ ｈ ｉ ｒ ｃ ｎ ｒ ｇ ｅ ｓｗ ｒ ｅ ｉｗ ｄ Ａｃ ｏｄ ｎ ｏｔ ｅ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｆ ｎ ｒｙ ｓ ｖｎ ｈ ｓ ｈ ｔ ｒ ｐ ｒ ｔ ｔ ｏ ｓ ｅ ｐ ｃａｌ ｔ ｅ ｒ ｅ ｅ ｔ ｏ ｒ ｓ ｅ ｅ ｒｖ ｅ ｅ ． ｃ ｒ ｉ ｇｔ ｈ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ｅｇ ａ ｉ ｇ ｏ ｙ ｐ ｏｅ ａ ｄ ｅ ｓ ｉｎ ｒ ｄ ｃ ｉｎ，ｈ ｒ ａ ｔｇ ｓ ａ ｄ ｄｓ ｄ ａ ｔ ｇ ｓ ｏ ｅ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｒ ｉｃ ｓ ｅ ｎ ｄ ｔｉ Ｉ ｄ ｉ ｏ ｉ ｒ ｖｎ ｎ ｍｉｓ ｅ ｕ ｔ ｏ ｏ ｔ ｅ ａ ｊ ｎ ａ ｅ ｎ ｉａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆｔ ｓ ｔ ｏ ｓｗｅｅ ｄｓ ｕ ｓ ｄ ｉ ｅａｌ ｎ ａ ｄｔ ｎ，ｍｐ ｏ ｉ ｇ ｖ ｈ ． ｉ
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万方数据
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六氟磷酸锂制备工艺研究进展
作者：代玉林， 白有仙， 邹金鑫， DAI Yu-lin， BAI You-xian， ZOU Jin-xin 作者单位：贵州省化工研究院,贵州,贵阳,550002
刊名：
天津化工
英文刊名：TIANJIN CHEMICAL INDUSTRY
年，卷(期)：2010,24(4)
1.庄全超;武山;刘文元锂离子电池电解质锂盐研究进展[期刊论文]-化学世界 2002(12)
2.沙顺萍锂离子电池电解质材料六氟磷酸锂的制备及性能研究 2005
3.宋作忠;蒋玉湘锂离子二次电池及其电解液的研究 1997(02)
4.Mao H Simplified preparation of LiPF6 based electrolyte for nonaqueous batteries 1996
5.李凌云六氟磷酸锂的制备工艺新进展[期刊论文]-化学工业与工程 2005(03)
6.罗斗灿;禹炳元;朴淳弘六氟磷酸锂的制备方法 1999
本文链接：/Periodical_tjhg201004003.aspx。