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KR102529105B1 - Method for manufacturing lithium bisoxalatoborate using gas bubble - Google Patents

Method for manufacturing lithium bisoxalatoborate using gas bubble Download PDF

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KR102529105B1
KR102529105B1 KR1020210026500A KR20210026500A KR102529105B1 KR 102529105 B1 KR102529105 B1 KR 102529105B1 KR 1020210026500 A KR1020210026500 A KR 1020210026500A KR 20210026500 A KR20210026500 A KR 20210026500A KR 102529105 B1 KR102529105 B1 KR 102529105B1
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Abstract

본 발명은 가스 버블을 이용한 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 가스 버블을 사용하여 반응 후 리튬이온과 배위결합하고 있는 수분, 불순물 및 각종 가스를 효율적으로 제거함으로써 고순도 및 고품질의 리튬 비스옥살레이토보레이트를 제조하는 것에 특징이 있다.The present invention relates to a method for producing lithium bisoxalatoborate using gas bubbles, and more specifically, by using gas bubbles to efficiently remove moisture, impurities and various gases coordinating with lithium ions after reaction to obtain high purity and It is characterized by producing high quality lithium bisoxalatoborate.

Description

가스 버블을 이용한 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING LITHIUM BISOXALATOBORATE USING GAS BUBBLE}Method for producing lithium bisoxalatoborate using gas bubbles {METHOD FOR MANUFACTURING LITHIUM BISOXALATOBORATE USING GAS BUBBLE}

본 발명은 가스 버블을 이용한 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로, 가스 버블을 사용하여 반응 후 리튬이온과 배위결합하고 있는 수분, 불순물 및 각종 가스를 효율적으로 제거함으로써 고순도 및 고품질의 리튬 비스옥살레이토보레이트를 제조하는 것에 특징이 있다.The present invention relates to a method for producing lithium bisoxalatoborate using gas bubbles, and more specifically, by using gas bubbles to efficiently remove moisture, impurities and various gases coordinating with lithium ions after reaction to obtain high purity and It is characterized by producing high quality lithium bisoxalatoborate.

리튬 이온 전지는 높은 에너지 밀도, 높은 작동 전압, 메모리 기능 및 긴 서비스 수명으로 인해 널리 사용되는 충방전 전지이다. 리튬 이차전지는 양극활물질(Cathode), 음극활물질(Anode), 분리막(Separator), 전해질(Electrolyte) 등으로 구성되어 있다. 양극활물질은 리튬이온의 공급원이고 충전시 산화반응이 일어나면서 리튬이온을 방출하며, 방전시 환원반응이 일어나면서 리튬이온을 흡수하는 역할을 한다. 음극활물질은 충전시 리튬이온과 전자(Electron)를 흡수하며, 방전시 리튬이온과 전자를 방출하는 역할을 한다. 분리막은 전지의 양극활물질과 음극활물질을 분리하여 내부 단락을 방지하고 충전 방전이 일어날수 있도록 리튬이온을 통과시키는 기능을 한다. 전해질은 양극활물질과 음극활물질에서 환원 또는 산화된 이온이 이동할 수 있는 통로를 제공한다.Lithium ion batteries are widely used charge/discharge batteries because of their high energy density, high operating voltage, memory function and long service life. A lithium secondary battery is composed of a cathode active material (cathode), an anode active material (anode), a separator (separator), and an electrolyte (electrolyte). The cathode active material is a source of lithium ions, releases lithium ions as an oxidation reaction occurs during charging, and absorbs lithium ions as a reduction reaction occurs during discharging. The anode active material absorbs lithium ions and electrons during charging and emits lithium ions and electrons during discharging. The separator functions to separate the cathode active material and the anode active material of the battery to prevent internal short circuit and pass lithium ions so that charging and discharging can occur. The electrolyte provides a passage through which ions reduced or oxidized in the cathode active material and the anode active material can move.

전지는 양극활물질과 음극활물질 사이의 에너지 차이를 이용한 것이다. 방전시 음극활물질의 리튬 이온이 전해질을 통해 화학에너지 준위가 상대적으로 낮은 양극활물질로 자발적으로 삽입되고, 이때 전자가 외부 도선으로 흐르면서 전원역할을 수행한다. 충전은 방전과 반대로 양극활물질의 에너지 준위를 충전기로 통해 높게 만들어 리튬이온이 음극활물질로 저장되는 과정이다. 양극활물질은 리튬이온을 많이 함유할수록 전지의 용량이 커지며, 장기간 충방전에 따라 양극활 물질의 결정구조가 안정적으로 유지되어야 전지 수명이 길어진다.The battery uses the energy difference between the cathode active material and the anode active material. During discharging, lithium ions of the anode active material are voluntarily inserted into the cathode active material having a relatively low chemical energy level through the electrolyte, and at this time, electrons flow to an external wire and serve as a power source. Charging, on the contrary to discharging, is a process in which lithium ions are stored as an anode active material by increasing the energy level of the cathode active material through a charger. As the positive electrode active material contains more lithium ions, the capacity of the battery increases, and the battery life is extended only when the crystal structure of the positive electrode active material is stably maintained according to long-term charging and discharging.

또한 우수한 전지 성능을 얻으려면 양 전극 사이에서의 높은 이온 전달이 요구되므로 최적의 전해질을 선택하는 것이 매우 중요하다. 현재, 대부분의 상업적 리튬이차전지에서는 전해질에 포함되는 전도성 염으로 리튬헥사플로오로포스페이트(Lithium hexafluorophosphate: LiPF6)를 사용한다. 이 염은 고에너지 전지에서 사용되기 위한 필수적 조건을 갖추고 있다. 즉, 상기 LiPF6는 비양성자성(aprotic) 용매에 용이하게 용해될 수 있고, 높은 전도도를 갖는 전해질이 되며, 높은 수준의 전기화학적 안정성을 갖는다.In addition, since high ion transport between both electrodes is required to obtain good battery performance, it is very important to select an optimal electrolyte. Currently, most commercial lithium secondary batteries use lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ) as a conductive salt included in the electrolyte. This salt has the necessary conditions for use in high-energy batteries. That is, the LiPF 6 can be easily dissolved in an aprotic solvent, becomes an electrolyte having high conductivity, and has a high level of electrochemical stability.

그러나, 일반적으로 사용되는 LiPF6는 저온에서 리튬이온과 PF6 - 음이온 간의 해리도가 저하되어 이를 사용한 이차전지의 전지 저항이 급격히 증가하여 출력이 저하되는 단점을 가지고 있다. 그 뿐만 아니라, LiPF6은 LiF와 PF5로 분리되는데, PF5에 의한 독성 및 부식성 때문에 취급이 어려워지고, 다른 한편으로는 음극제로 사용되는 전이금속 산화물(예를 들어, LiMn2O4)의 (부분적) 용해를 일으킨다. 이로 인해 각각의 전기화학적 에너지 저장의 사이클 안정성이 영향을 받게 되는 문제점이 발생한다.However, the generally used LiPF 6 has a disadvantage in that the degree of dissociation between lithium ions and PF 6 -anions is lowered at low temperatures, so that the battery resistance of a secondary battery using the same is rapidly increased and the output is lowered. In addition, LiPF 6 is separated into LiF and PF 5 , which makes handling difficult due to toxicity and corrosiveness caused by PF 5 , and on the other hand, transition metal oxides (eg, LiMn 2 O 4 ) used as negative electrodes. cause (partial) dissolution; This causes a problem in that the cycle stability of each electrochemical energy storage is affected.

상기와 같은 전해액에 따른 리튬이차전지의 전기적 특성의 감소를 해소하기 위하여 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 전해액의 첨가제로서 사용하는 비수계 전해질 용액이 이용되고 있다. 대한민국공개특허공보 제10-2008-0000595호(2008.01.02.)에는 저온 성능을 향상시킬 수 있는 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 리튬 이차전지의 전해질 첨가제로서 사용하는 비수계 전해질 용액이 개시되어 있다. 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 전해액의 첨가제로서 사용하는 경우, 종래의 전해액으로 인한 리튬이차전지의 성능 저하 등과 같은 문제점을 해결할 수 있기 때문에 이에 대한 수요가 증가하고 있는 추세이며, 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)의 제조방법에 대한 개발이 요구되고 있는 실정이다.A non-aqueous electrolyte solution using lithium bisoxalate borate (LiBOB) as an additive of the electrolyte solution has been used to overcome the decrease in electrical characteristics of the lithium secondary battery caused by the electrolyte solution. Korean Patent Publication No. 10-2008-0000595 (January 2, 2008) discloses a non-aqueous electrolyte solution using lithium bisoxalate borate (LiBOB) as an electrolyte additive for a lithium secondary battery, which can improve low-temperature performance. there is. When lithium bisoxalate borate (LiBOB) is used as an additive for an electrolyte solution, the demand for it is increasing because it can solve problems such as performance degradation of a lithium secondary battery caused by a conventional electrolyte solution. Development of a method for producing borate (LiBOB) is required.

KR 10-2008-0000595 AKR 10-2008-0000595 A

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 가스 버블을 사용하여 반응 후 리튬이온과 배위결합하고 있는 수분, 불순물 및 각종 가스를 효율적으로 제거함으로써 고순도 및 고품질의 리튬 비스옥살레이토보레이트를 제조할 수 있는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법을 제공하는 것에 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and by using gas bubbles to efficiently remove moisture, impurities and various gases coordinated with lithium ions after reaction, high purity and high quality lithium bisoxal It is to provide a method for producing lithium bisoxalate borate capable of producing leytoborate.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면은, As a technical means for achieving the above-described technical problem, one aspect of the present invention,

옥살산2수화물(Oxalic acid dihydrate), 붕소 화합물, 리튬 화합물 및 용매를 혼합한 후, 승온하여 반응시키는 단계; 및 상기 반응시킨 반응물에 가스를 버블링(bubbling)하면서 진공 증류하여 상기 반응단계에서 생성된 물을 제거하는 단계;를 포함하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법이 제공된다.mixing oxalic acid dihydrate, a boron compound, a lithium compound, and a solvent, and then reacting by raising the temperature; and removing water generated in the reaction step by vacuum distillation while bubbling gas to the reactant.

상기 가스는 비활성 기체 또는 에어(air)일 수 있다.The gas may be an inert gas or air.

상기 비활성 기체는 질소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논 및 라돈으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The inert gas may include at least one selected from the group consisting of nitrogen, helium, neon, argon, krypton, xenon, and radon.

상기 붕소 화합물은 붕산(H3BO3), 산화붕소(B2O3) 및 붕산에스테르(B(OR)3)(여기서, R은 메틸 또는 에틸)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The boron compound may include at least one selected from the group consisting of boric acid (H 3 BO 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), and boric acid ester (B(OR) 3 ) (where R is methyl or ethyl). can

상기 리튬 화합물은 수산화리튬1수화물(LiOH·H2O), 수산화리튬(LiOH), 탄산리튬(Li2CO3), 리튬 옥살레이트 및 LiOR(여기서, R은 메틸 또는 에틸)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The lithium compound is selected from the group consisting of lithium hydroxide monohydrate (LiOH H 2 O), lithium hydroxide (LiOH), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ), lithium oxalate and LiOR (where R is methyl or ethyl) One or more may be included.

상기 용매는 물, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate), 에틸메틸 카보네이트(ethyl methyl carbonate) 및 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The solvent is at least one selected from the group consisting of water, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate can include

상기 용매는 물 및 프로필렌 카보네이트를 포함할 수 있다.The solvent may include water and propylene carbonate.

상기 물 100 중량부 대비 상기 프로필렌 카보네이트의 함량은 50 내지 200 중량부일 수 있다.The amount of the propylene carbonate relative to 100 parts by weight of the water may be 50 to 200 parts by weight.

상기 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법은, 상기 반응시킨 반응물에 가스를 버블링(bubbling)하면서 진공 증류하여 상기 반응단계에서 생성된 물을 제거하는 단계; 이후에, 상기 물을 제거한 반응물을 냉각한 후, 1차 여과하여 1차 불순물을 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method for producing the lithium bisoxalate borate may include vacuum distillation while bubbling gas to the reactants to remove water generated in the reaction step; Thereafter, after cooling the reactant from which the water has been removed, first filtering to remove the first impurities; may be further included.

상기 물을 제거한 반응물을 냉각한 후, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 및 디메톡시에탄(dimethoxyethane)을 투입하고 진공 농축하는 단계를 더 포함할 수 있다.After cooling the reactant from which the water has been removed, adding propylene carbonate and dimethoxyethane to the reaction product and vacuum concentration may be further included.

상기 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법은, 상기 물을 제거한 반응물을 냉각한 후, 1차 여과하여 1차 불순물을 제거하는 단계; 이후에, 상기 반응물에 디메톡시에탄을 투입하고 2차 여과하여 2차 불순물을 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method for preparing the lithium bisoxalate borate may include cooling the reactant from which the water has been removed, and then first filtering to remove first impurities; Thereafter, adding dimethoxyethane to the reactant and removing secondary impurities by secondary filtration; may be further included.

상기 2차 불순물을 제거한 후, 상기 디메톡시에탄을 진공 농축하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include vacuum-concentrating the dimethoxyethane after removing the secondary impurities.

상기 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법은, 상기 반응물에 디메톡시에탄을 투입하고 2차 여과하여 2차 불순물을 제거하는 단계; 이후에, 상기 반응물에 에틸메틸 카보네이트를 투입하고 3차 여과하여 고체로 석출한 후, 진공 건조하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method for preparing the lithium bisoxalate borate may include adding dimethoxyethane to the reactant and performing secondary filtration to remove secondary impurities; Thereafter, the step of adding ethylmethyl carbonate to the reactant, precipitating it as a solid by tertiary filtration, and vacuum drying; may be further included.

본 발명의 다른 일 측면은, 상기 제조방법에 따라 제조된 리튬 비스옥살레이토보레이트가 제공된다.Another aspect of the present invention provides lithium bisoxalate borate prepared according to the above production method.

본 발명의 다른 일 측면은, 상기 리튬 비스옥살레이토보레이트를 포함하는 이차전지용 전해질이 제공된다.Another aspect of the present invention provides an electrolyte for a secondary battery containing the lithium bisoxalate borate.

본 발명의 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법은 가스 버블을 사용하여 반응 후 리튬이온과 배위결합하고 있는 수분, 불순물 및 각종 가스를 효율적으로 제거함으로써 고순도 및 고품질의 리튬 비스옥살레이토보레이트를 제조할 수 있는 효과가 있다.The method for producing lithium bisoxalatoborate of the present invention uses gas bubbles to efficiently remove moisture, impurities and various gases coordinated with lithium ions after reaction, thereby producing high purity and high quality lithium bisoxalatoborate. There is an effect.

도 1은 본 발명의 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
1 is a flow chart showing a method for producing lithium bisoxalate borate of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing a method for producing lithium bisoxalate borate of the present invention.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 의해 본 발명이 한정되지 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. However, the present invention can be implemented in many different forms, and the present invention is not limited by the embodiments described herein, and the present invention is only defined by the claims to be described later.

덧붙여, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명의 명세서 전체에서 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the entire specification of the present invention, 'include' a certain element means that other elements may be further included without excluding other elements unless otherwise stated.

도 1 및 도 2는 본 발명의 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법을 나타낸 순서도이다. 1 and 2 are flowcharts showing a method for producing lithium bisoxalate borate of the present invention.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for preparing lithium bisoxalate borate according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

먼저, 옥살산2수화물(Oxalic acid dihydrate), 붕소 화합물, 리튬 화합물 및 용매를 혼합한 후, 승온하여 반응시킨다.First, after mixing oxalic acid dihydrate, a boron compound, a lithium compound, and a solvent, the temperature is raised to react.

상기 붕소 화합물은 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 제조하기 위한 어떠한 붕소 화합물도 이용할 수 있으며, 바람직하게는 붕산(H3BO3), 산화붕소(B2O3) 및 붕산에스테르(B(OR)3)(여기서, R은 메틸 또는 에틸)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 붕산(H3BO3)을 포함할 수 있다.The boron compound may use any boron compound for preparing lithium bisoxalate borate (LiBOB), preferably boric acid (H 3 BO 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ) and boric acid ester (B(OR ) 3 ) (where R is methyl or ethyl) may include one or more selected from the group consisting of, more preferably boric acid (H 3 BO 3 ) may be included.

상기 리튬 화합물은 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 제조하기 위한 어떠한 리튬 화합물도 이용할 수 있으며, 바람직하게는 수산화리튬1수화물(LiOH·H2O), 수산화리튬(LiOH), 탄산리튬(Li2CO3), 리튬 옥살레이트 및 LiOR(여기서, R은 메틸 또는 에틸)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 수산화리튬1수화물(LiOH·H2O)을 포함할 수 있다.The lithium compound may use any lithium compound for producing lithium bisoxalate borate (LiBOB), preferably lithium hydroxide monohydrate (LiOH H 2 O), lithium hydroxide (LiOH), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ), lithium oxalate, and LiOR (where R is methyl or ethyl), and may include at least one selected from the group consisting of, more preferably lithium hydroxide monohydrate (LiOH H 2 O). can

상기 용매는 물, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate), 에틸메틸 카보네이트(ethyl methyl carbonate) 및 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 물 및 프로필렌 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The solvent is at least one selected from the group consisting of water, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate It may include, preferably at least one selected from the group consisting of water and propylene carbonate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용매는 물 및 프로필렌 카보네이트를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the solvent may include water and propylene carbonate.

상기 물 100 중량부 대비 상기 프로필렌 카보네이트의 함량은 50 내지 200 중량부일 수 있다.The amount of the propylene carbonate relative to 100 parts by weight of the water may be 50 to 200 parts by weight.

본 발명의 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법에 따라 제조된 리튬 비스옥살레이토보레이트의 반응식은 하기 반응식 1과 같다.The reaction formula of lithium bisoxalatoborate prepared according to the method for preparing lithium bisoxalatoborate of the present invention is shown in Scheme 1 below.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure 112021023634421-pat00001
Figure 112021023634421-pat00001

상기 옥살산2수화물(Oxalic acid dihydrate), 붕소 화합물, 리튬 화합물 및 용매를 혼합한 후, 90 내지 110℃의 온도로 승온하여 반응시킬 수 있으며, 바람직하게는 95 내지 105℃의 온도로 승온하여 반응시킬 수 있다.After mixing the oxalic acid dihydrate, the boron compound, the lithium compound, and the solvent, the reaction may be performed by raising the temperature to a temperature of 90 to 110 ° C, preferably by raising the temperature to a temperature of 95 to 105 ° C. can

상기 반응은 0.5 내지 5시간 동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 2시간 동안 수행될 수 있다.The reaction may be carried out for 0.5 to 5 hours, preferably 0.5 to 2 hours.

상기 반응단계에서, 반응 용기에 옥살산2수화물(Oxalic acid dihydrate) 310 내지 315g, 붕소 화합물, 바람직하게는 붕산(Boric acid) 72 내지 77g, 리튬 화합물, 바람직하게는 수산화리튬1수화물(Lithium hydroxide monohydrate) 58 내지 63g, 용매 444 내지 445g을 넣고 100℃의 온도로 승온한 후 1시간 동안 반응시키는 것이 바람직하다.In the reaction step, 310 to 315 g of oxalic acid dihydrate, 72 to 77 g of boron compound, preferably boric acid, and a lithium compound, preferably lithium hydroxide monohydrate, are added to the reaction vessel. 58 to 63 g, 444 to 445 g of solvent are added, and the temperature is raised to 100° C., and then reacted for 1 hour.

상기 옥살산2수화물(Oxalic acid dihydrate)이 310g 미만이면 제조된 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)의 수율이 떨어져 바람직하지 않고, 315g을 초과하여도 더 이상 수율이 향상되지 않아 바람직하지 않다.When the amount of oxalic acid dihydrate is less than 310 g, the yield of the produced lithium bisoxalate borate (LiBOB) is undesirably lowered, and when the amount exceeds 315 g, the yield is not improved any more.

상기 붕산(Boric acid)이 72g 미만이면 제조된 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)의 수율이 떨어져 바람직하지 않고, 77g을 초과하면 제거되지 않은 붕산(Boric acid)이 잔존하는 문제가 있어 바람직하지 않다.If the boric acid is less than 72 g, the yield of the produced lithium bisoxalate borate (LiBOB) is undesirably lowered, and if it exceeds 77 g, unremoved boric acid remains.

상기 수산화리튬1수화물(Lithium hydroxide monohydrate)이 58g 미만이면 제조된 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)의 수율이 떨어져 바람직하지 않고, 63g을 초과하여도 더 이상 수율이 향상되지 않아 바람직하지 않다.When the amount of lithium hydroxide monohydrate is less than 58 g, the yield of the produced lithium bisoxalate borate (LiBOB) is undesirably lowered, and when the amount exceeds 63 g, the yield is not further improved, which is not preferable.

다음으로, 상기 반응시킨 반응물에 가스를 버블링(bubbling)하면서 진공 증류하여 상기 반응단계에서 생성된 물을 제거한다.Next, the water generated in the reaction step is removed by vacuum distillation while bubbling gas to the reaction product.

상기 가스는 비활성 기체 또는 에어(air)일 수 있다.The gas may be an inert gas or air.

상기 비활성 기체는 질소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논 및 라돈으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 질소를 포함할 수 있다.The inert gas may include at least one selected from the group consisting of nitrogen, helium, neon, argon, krypton, xenon, and radon, and may preferably include nitrogen.

질소를 버블링하면서 진공 증류할 경우, 용매와 목적화합물인 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)의 Li과의 표면적 결합거리를 약하게 함으로써 반응 후 리튬이온과 배위결합하고 있는 수분, 불순물 및 각종 가스를 효율적으로 제거할 수 있어 고순도의 리튬 비스옥살레이토보레이트를 수득할 수 있다.When vacuum distillation is performed while bubbling nitrogen, the surface area bonding distance between the solvent and Li of the target compound, lithium bisoxalate borate (LiBOB) is weakened, so that after the reaction, moisture, impurities and various gases coordinating with lithium ions are efficiently removed. to obtain high-purity lithium bisoxalate borate.

상기 진공 증류는 80 내지 100℃에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 85 내지 95℃에서 수행될 수 있다.The vacuum distillation may be performed at 80 to 100 °C, preferably at 85 to 95 °C.

도 2를 참조하면, 상기 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법은, 상기 반응시킨 반응물에 가스를 버블링(bubbling)하면서 진공 증류하여 상기 반응단계에서 생성된 물을 제거하는 단계; 이후에, 상기 물을 제거한 반응물을 냉각한 후, 1차 여과하여 1차 불순물을 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the method for producing the lithium bisoxalate borate includes removing water generated in the reaction step by vacuum distillation while bubbling gas to the reaction product; Thereafter, after cooling the reactant from which the water has been removed, first filtering to remove the first impurities; may be further included.

상기 냉각 온도는 15 내지 35℃일 수 있으며, 바람직하게는 20 내지 30℃일 수 있다.The cooling temperature may be 15 to 35 °C, preferably 20 to 30 °C.

상기 물을 제거한 반응물을 냉각한 후, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 및 디메톡시에탄(dimethoxyethane)을 투입하고 진공 농축하는 단계를 더 포함할 수 있다.After cooling the reactant from which the water has been removed, adding propylene carbonate and dimethoxyethane to the reaction product and vacuum concentration may be further included.

프로필렌 카보네이트와 디메톡시에탄을 투입하는 이유는 목적화합물인 LiBOB를 용해시키기 위함이다.The reason for adding propylene carbonate and dimethoxyethane is to dissolve the target compound, LiBOB.

진공 농축을 통해 디메톡시에탄을 완전 농축할 수 있는데, 이는 남아있는 수분을 농축하면서 공비(azeotropy)로 제거하기 위함이다.Dimethoxyethane can be completely concentrated through vacuum concentration, which is to remove remaining moisture by azeotropy while concentrating.

상기 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 및 디메톡시에탄(dimethoxyethane)을 투입하고 진공 농축하는 단계는 상기 1차 여과 전에 수행될 수 있다.The step of adding propylene carbonate and dimethoxyethane and vacuum concentration may be performed before the primary filtration.

상기 진공 농축은 5torr 내지 300torr의 압력 상태에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 5torr 내지 150torr의 압력 상태에서 수행될 수 있다.The vacuum concentration may be performed at a pressure of 5 torr to 300 torr, preferably at a pressure of 5 torr to 150 torr.

상기 진공 농축한 후, 15 내지 35℃, 바람직하게는 20 내지 30℃로 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 이는 상기 1차 여과 전에 수행될 수 있다.After the vacuum concentration, a step of cooling to 15 to 35° C., preferably 20 to 30° C. may be further included, which may be performed before the primary filtration.

또한 도 2를 참조하면, 상기 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법은, 상기 물을 제거한 반응물을 냉각한 후, 1차 여과하여 1차 불순물을 제거하는 단계; 이후에, 상기 반응물에 디메톡시에탄을 투입하고 2차 여과하여 2차 불순물을 제거하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Referring also to FIG. 2 , the method for producing the lithium bisoxalate borate may include cooling the reactant from which the water has been removed, followed by first filtration to remove first impurities; Thereafter, adding dimethoxyethane to the reactant and removing secondary impurities by secondary filtration; may be further included.

상기 디메톡시에탄을 투입하는 이유는 여과하면서 불순물을 제거하기 위함이다.The reason for adding the dimethoxyethane is to remove impurities while filtering.

상기 2차 불순물을 제거한 후, 상기 디메톡시에탄을 진공 농축하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include vacuum-concentrating the dimethoxyethane after removing the secondary impurities.

상기 디메톡시에탄을 진공 농축하는 단계는 목적화합물인 LiBOB를 결정화시키는 전 단계이다.The step of vacuum concentrating the dimethoxyethane is a step before crystallization of the target compound, LiBOB.

상기 디메톡시에탄을 진공 농축하는 단계는 하기 에틸메틸 카보네이트를 투입하기 전에 수행될 수 있다.The step of vacuum concentrating the dimethoxyethane may be performed before introducing the following ethylmethyl carbonate.

상기 진공 농축은 5torr 내지 300torr의 압력 상태에서 수행될 수 있으며, 바람직하게는 5torr 내지 150torr의 압력 상태에서 수행될 수 있다.The vacuum concentration may be performed at a pressure of 5 torr to 300 torr, preferably at a pressure of 5 torr to 150 torr.

또한 도 2를 참조하면, 상기 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법은, 상기 반응물에 디메톡시에탄을 투입하고 2차 여과하여 2차 불순물을 제거하는 단계; 이후에, 상기 반응물에 에틸메틸 카보네이트를 투입하고 3차 여과하여 고체로 석출한 후, 진공 건조하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Referring also to FIG. 2, the method for preparing the lithium bisoxalate borate may include adding dimethoxyethane to the reactant and performing secondary filtration to remove secondary impurities; Thereafter, the step of adding ethylmethyl carbonate to the reactant, precipitating it as a solid by tertiary filtration, and vacuum drying; may be further included.

상기 에틸메틸 카보네이트는 목적화합물인 LiBOB를 결정화시킬 때 필요한 용매로써, 에틸메틸 카보네이트를 투입하는 이유는 LiBOB를 결정화시키기 위함이다.The ethylmethyl carbonate is a solvent necessary for crystallizing the target compound, LiBOB, and the reason why ethylmethyl carbonate is added is to crystallize LiBOB.

상기 진공 건조는 5 내지 20시간 동안 수행될 수 있으며, 바람직하게는 10 내지 15시간 동안 수행될 수 있다.The vacuum drying may be performed for 5 to 20 hours, preferably for 10 to 15 hours.

본 발명에 따른 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)의 제조방법에 있어서, 상기 제조방법은 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)을 60 내지 80%의 수율로 생성하는 것을 특징으로 한다.In the method for producing lithium bisoxalate borate (LiBOB) according to the present invention, the method is characterized by producing lithium bisoxalate borate (LiBOB) with a yield of 60 to 80%.

본 발명에 따른 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)의 수율은 하기 식 1에 따라 계산된다. 하기 식 1에서 최종무게의 단위는 g이다.The yield of lithium bisoxalatoborate (LiBOB) according to the present invention is calculated according to Equation 1 below. In Equation 1 below, the unit of final weight is g.

[식 1][Equation 1]

최종무게 / (생성물 몰 수 × 생성물 분자량)Final weight / (number of moles of product × molecular weight of product)

또한 본 발명은 상기 제조방법에 따라 제조된 리튬 비스옥살레이토보레이트를 제공한다.In addition, the present invention provides lithium bisoxalate borate prepared according to the above preparation method.

또한 본 발명은 상기 리튬 비스옥살레이토보레이트를 포함하는 이차전지용 전해질을 제공한다.In addition, the present invention provides an electrolyte for a secondary battery containing the lithium bisoxalate borate.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

< 실시예 >< Example >

실시예: 질소 버블을 이용한 LiBOB의 제조Example: Preparation of LiBOB using nitrogen bubbles

실시예 1Example 1

온도계가 설치되고 가열 장치, 증류 농축장치, 질소 버블 장치가 있는 4구 1000ml 반응 플라스크에 옥살산2수화물 313g, 붕산 75g, 수산화리튬1수화물 60g, 용매로서 물(DIW, H2O) 444g를 투입하였다. 100℃까지 온도를 천천히 올린 후 1시간 동안 반응시켰다. 90℃에서 질소를 버블링하면서 진공 증류하여 물을 제거하였다. 25℃까지 천천히 냉각하고 프로필렌 카보네이트 329g, 디메톡시에탄 329g 투입하고 교반하였다. 상기 디메톡시에탄을 진공 농축을 통해 완전 농축한 후, 25℃까지 천천히 냉각하고 1차 여과하여 1차 불순물을 제거하였다.313 g of oxalic acid dihydrate, 75 g of boric acid, 60 g of lithium hydroxide monohydrate, and 444 g of water (DIW, H 2 O) as a solvent were added to a 1000 ml four-necked reaction flask equipped with a thermometer, a heating device, a distillation concentrating device, and a nitrogen bubble device. . After slowly raising the temperature to 100 ° C., the mixture was reacted for 1 hour. Water was removed by vacuum distillation at 90° C. while bubbling nitrogen. After slowly cooling to 25°C, 329g of propylene carbonate and 329g of dimethoxyethane were added and stirred. After completely concentrating the dimethoxyethane through vacuum concentration, it was slowly cooled to 25° C. and filtered first to remove first impurities.

상기 여과물을 4구 1000ml 반응 플라스크에 넣고 디메톡시에탄 682g을 투입하여 용해시켰다. 이후, 2차 여과하여 2차 불순물을 제거하고 상기 디메톡시에탄을 1/2 정도 진공 농축하였다. 이후에 에틸메틸 카보네이트(Ethylmethyl carbonate) 237g을 투입하고 3차 여과하여 고체를 얻은 후 진공 건조하여 165g(수율 70%)의 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.The filtrate was put into a 4-neck 1000ml reaction flask and dissolved by adding 682g of dimethoxyethane. Thereafter, secondary impurities were removed by secondary filtration, and the dimethoxyethane was vacuum concentrated to about 1/2. Thereafter, 237 g of ethylmethyl carbonate was added, filtered tertiary to obtain a solid, and vacuum dried to obtain 165 g (yield: 70%) of lithium bisoxalate borate (LiBOB).

실시예 2Example 2

실시예 1에서 용매로서 물(H2O) 444g를 투입하는 대신에 용매로서 물(H2O) 296g과 프로필렌 카보네이트(PC) 148g을 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.Lithium bis was prepared in the same manner as in Example 1, except that 296 g of water (H 2 O) and 148 g of propylene carbonate (PC) were added as solvents instead of 444 g of water (H 2 O) as the solvent in Example 1. Oxalatoborate (LiBOB) was obtained.

실시예 3Example 3

실시예 1에서 용매로서 물(H2O) 444g를 투입하는 대신에 용매로서 물(H2O) 222g과 프로필렌 카보네이트(PC) 222g을 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.Lithium bis was prepared in the same manner as in Example 1, except that 222 g of water (H 2 O) and 222 g of propylene carbonate (PC) were added as solvents instead of 444 g of water (H 2 O) as the solvent in Example 1. Oxalatoborate (LiBOB) was obtained.

실시예 4Example 4

실시예 1에서 용매로서 물(H2O) 444g를 투입하는 대신에 용매로서 물(H2O) 178g과 프로필렌 카보네이트(PC) 267g을 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.Lithium bis was prepared in the same manner as in Example 1, except that 178 g of water (H 2 O) and 267 g of propylene carbonate (PC) were added as solvents instead of 444 g of water (H 2 O) as the solvent in Example 1. Oxalatoborate (LiBOB) was obtained.

실시예 5Example 5

실시예 1에서 용매로서 물(H2O) 444g를 투입하는 대신에 용매로서 물(H2O) 148g과 프로필렌 카보네이트(PC) 296g을 투입하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.Lithium bis was prepared in the same manner as in Example 1, except that 148 g of water (H 2 O) and 296 g of propylene carbonate (PC) were added as solvents instead of 444 g of water (H 2 O) as the solvent in Example 1. Oxalatoborate (LiBOB) was obtained.

실시예 1 내지 5에서 사용된 물(H2O)과 프로필렌 카보네이트(PC)의 양(g), 물(H2O)/프로필렌 카보네이트(PC)의 비율(w/w), 제조된 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)의 양(g) 및 수율(%)을 아래 표 1에 나타내었다.Amount (g) of water (H 2 O) and propylene carbonate (PC) used in Examples 1 to 5, ratio (w / w) of water (H 2 O) / propylene carbonate (PC), and prepared lithium bis The amount (g) and yield (%) of oxalatoborate (LiBOB) are shown in Table 1 below.

질소 버블 사용 여부Whether to use nitrogen bubbles 사용된 용매의 양
(g)
amount of solvent used
(g)
H2O/PC의 비율
(w/w)
Ratio of H 2 O/PC
(w/w)
제조된 LiBOB의 양
(g)
Amount of LiBOB Manufactured
(g)
수율
(%)
transference number
(%)
H2OH 2 O PCPC 실시예 1Example 1 444444 00 100/0100/0 165165 7070 실시예 2Example 2 296296 148148 100/50100/50 170170 7272 실시예 3Example 3 222222 222222 100/100100/100 170170 7272 실시예 4Example 4 178178 267267 100/150100/150 172172 7373 실시예 5Example 5 148148 296296 100/200100/200 177177 7575

비교예: 질소 버블을 이용하지 않은 LiBOB의 제조Comparative Example: Preparation of LiBOB without using nitrogen bubbles

비교예 1Comparative Example 1

온도계가 설치되고 가열 장치, 증류 농축장치가 있는 4구 1000ml 반응 플라스크에 옥살산2수화물 313g, 붕산 75g, 수산화리튬1수화물 60g, 용매로서 물(DIW, H2O) 444g를 투입하였다. 100℃까지 온도를 천천히 올린 후 1시간 동안 반응시켰다. 90℃에서 진공 증류하여 물을 제거하였다. 25℃까지 천천히 냉각하고 프로필렌 카보네이트 329g, 디메톡시에탄 329g 투입하고 교반하였다. 상기 디메톡시에탄을 진공 농축을 통해 완전 농축한 후, 25℃까지 천천히 냉각하고 1차 여과하여 1차 불순물을 제거하였다.313 g of oxalic acid dihydrate, 75 g of boric acid, 60 g of lithium hydroxide monohydrate, and 444 g of water (DIW, H 2 O) as a solvent were added to a 1000 ml four-necked reaction flask equipped with a thermometer, a heating device, and a distillation concentration device. After slowly raising the temperature to 100 ° C., the mixture was reacted for 1 hour. Water was removed by vacuum distillation at 90°C. After slowly cooling to 25°C, 329g of propylene carbonate and 329g of dimethoxyethane were added and stirred. After completely concentrating the dimethoxyethane through vacuum concentration, it was slowly cooled to 25° C. and filtered first to remove first impurities.

상기 여과물을 4구 1000ml 반응 플라스크에 넣고 디메톡시에탄 682g을 투입하여 용해시켰다. 이후, 2차 여과하여 2차 불순물을 제거하고 상기 디메톡시에탄을 1/2 정도 진공 농축하였다. 이후에 에틸메틸 카보네이트(Ethylmethyl carbonate) 236g을 투입하고 3차 여과하여 고체를 얻은 후 진공 건조하여 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.The filtrate was put into a 4-neck 1000ml reaction flask and dissolved by adding 682g of dimethoxyethane. Thereafter, secondary impurities were removed by secondary filtration, and the dimethoxyethane was vacuum concentrated to about 1/2. Thereafter, 236 g of ethylmethyl carbonate was added, filtered tertiary to obtain a solid, and vacuum dried to obtain lithium bisoxalate borate (LiBOB).

비교예 2Comparative Example 2

비교예 1에서 용매로서 물(H2O) 444g를 투입하는 대신에 용매로서 물(H2O) 296g과 프로필렌 카보네이트(PC) 148g을 투입하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.Lithium bis was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 296 g of water (H 2 O) and 148 g of propylene carbonate (PC) were added as solvents instead of 444 g of water (H 2 O) as the solvent in Comparative Example 1. Oxalatoborate (LiBOB) was obtained.

비교예 3Comparative Example 3

비교예 1에서 용매로서 물(H2O) 444g를 투입하는 대신에 용매로서 물(H2O) 222g과 프로필렌 카보네이트(PC) 222g을 투입하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.Lithium bis was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 222 g of water (H 2 O) and 222 g of propylene carbonate (PC) were added as solvents instead of 444 g of water (H 2 O) as the solvent in Comparative Example 1. Oxalatoborate (LiBOB) was obtained.

비교예 4Comparative Example 4

비교예 1에서 용매로서 물(H2O) 444g를 투입하는 대신에 용매로서 물(H2O) 178g과 프로필렌 카보네이트(PC) 267g을 투입하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.Lithium bis was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 178 g of water (H 2 O) and 267 g of propylene carbonate (PC) were added as solvents instead of 444 g of water (H 2 O) as the solvent in Comparative Example 1. Oxalatoborate (LiBOB) was obtained.

비교예 5Comparative Example 5

비교예 1에서 용매로서 물(H2O) 444g를 투입하는 대신에 용매로서 물(H2O) 148g과 프로필렌 카보네이트(PC) 296g을 투입하는 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)를 수득하였다.Lithium bis was prepared in the same manner as in Comparative Example 1, except that 148 g of water (H 2 O) and 296 g of propylene carbonate (PC) were added as solvents instead of 444 g of water (H 2 O) as the solvent in Comparative Example 1. Oxalatoborate (LiBOB) was obtained.

비교예 1 내지 5에서 사용된 물(H2O)과 프로필렌 카보네이트(PC)의 양(g), 물(H2O)/프로필렌 카보네이트(PC)의 비율(w/w), 제조된 리튬 비스옥살레이토보레이트(LiBOB)의 양(g) 및 수율(%)을 아래 표 2에 나타내었다.Amount (g) of water (H 2 O) and propylene carbonate (PC) used in Comparative Examples 1 to 5, ratio (w / w) of water (H 2 O) / propylene carbonate (PC), and prepared lithium bis The amount (g) and yield (%) of oxalate borate (LiBOB) are shown in Table 2 below.

질소 버블 사용 여부Whether to use nitrogen bubbles 사용된 용매의 양
(g)
amount of solvent used
(g)
H2O/PC의 비율
(w/w)
Ratio of H 2 O/PC
(w/w)
제조된 LiBOB의 양
(g)
Amount of LiBOB Manufactured
(g)
수율
(%)
transference number
(%)
H2OH 2 O PCPC 비교예 1Comparative Example 1 XX 444444 00 100/0100/0 142142 6060 비교예 2Comparative Example 2 XX 296296 148148 100/50100/50 144144 6161 비교예 3Comparative Example 3 XX 222222 222222 100/100100/100 146146 6262 비교예 4Comparative Example 4 XX 178178 267267 100/150100/150 146146 6262 비교예 5Comparative Example 5 XX 148148 296296 100/200100/200 150150 6565

< 실험예 ><Experimental Example>

실험예 1: 제조된 LiBOB의 순도 및 수분(ppm) 비교Experimental Example 1: Comparison of purity and moisture (ppm) of prepared LiBOB

실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 5에 따라 제조된 LiBOB의 순도 및 수분(ppm)을 각각 아래 표 3 및 표 4에 나타내었다.LiBOBs prepared according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 Purity and moisture (ppm) are shown in Tables 3 and 4 below, respectively.

질소 버블 사용 여부Whether to use nitrogen bubbles H2O/PC의 비율
(w/w)
Ratio of H 2 O/PC
(w/w)
수율
(%)
transference number
(%)
순도water 수분
(ppm)
moisture
(ppm)
실시예 1Example 1 100/0100/0 7070 99.999.9 9393 실시예 2Example 2 100/50100/50 7272 99.999.9 9393 실시예 3Example 3 100/100100/100 7272 99.999.9 9292 실시예 4Example 4 100/150100/150 7373 99.999.9 9292 실시예 5Example 5 100/200100/200 7575 99.999.9 9292

질소 버블 사용 여부Whether to use nitrogen bubbles H2O/PC의 비율
(w/w)
Ratio of H 2 O/PC
(w/w)
수율
(%)
transference number
(%)
순도water 수분
(ppm)
moisture
(ppm)
비교예 1Comparative Example 1 XX 100/0100/0 6060 99.699.6 150150 비교예 2Comparative Example 2 XX 100/50100/50 6161 99.799.7 142142 비교예 3Comparative Example 3 XX 100/100100/100 6262 99.799.7 140140 비교예 4Comparative Example 4 XX 100/150100/150 6262 99.899.8 130130 비교예 5Comparative Example 5 XX 100/200100/200 6565 99.899.8 130130

상기 표 3 및 표 4를 참조하면, 질소 버블 사용 여부를 비교하여 목적화합물(LiBOB)의 품질인 순도, 수율, 수분 결과의 차이를 확인할 수 있었다. 질소버블을 사용하지 않은 비교예 1 내지 5는 수율이 60-65%이나, 질소 버블을 사용한 실시예 1 내지 5는 수율이 70-75%로 질소 버블을 사용함으로써 목적화합물(LiBOB)의 수율이 더 높아진 것을 확인할 수 있었다.Referring to Tables 3 and 4, it was possible to confirm differences in purity, yield, and moisture, which are the quality of the target compound (LiBOB), by comparing whether or not nitrogen bubbles were used. Comparative Examples 1 to 5 without using nitrogen bubbles had yields of 60-65%, but Examples 1 to 5 using nitrogen bubbles had yields of 70-75%. By using nitrogen bubbles, the yield of the target compound (LiBOB) was I could see it getting higher.

또한 질소버블을 사용하지 않은 비교예 1 내지 5는 수분이 130-150ppm이나, 질소 버블을 사용한 실시예 1 내지 5는 수분이 100ppm 이하로 질소 버블을 사용함으로써 수분이 효율적으로 제거되어 고품질의 LiBOB를 제조할 수 있다.In Comparative Examples 1 to 5 without using nitrogen bubbles, the moisture content is 130-150 ppm, but in Examples 1 to 5 using nitrogen bubbles, the moisture content is 100 ppm or less, and by using nitrogen bubbles, moisture is efficiently removed to produce high-quality LiBOB. can be manufactured

이상, 도면을 참조하여 바람직한 실시예와 함께 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 이러한 도면과 실시예로 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형예 또는 균등한 범위의 실시예가 존재할 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 기술적 사상의 권리범위는 청구범위에 의해 해석되어야 하고, 이와 동등하거나 균등한 범위 내의 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the present invention has been described in detail with preferred embodiments with reference to the drawings, but the scope of the technical idea of the present invention is not limited to these drawings and embodiments. Therefore, various modifications or equivalent ranges of embodiments may exist within the scope of the technical idea of the present invention. Therefore, the scope of the technical idea according to the present invention should be interpreted by the claims, and the technical idea within the equivalent or equivalent range should be construed as belonging to the scope of the present invention.

Claims (15)

옥살산2수화물(Oxalic acid dihydrate), 붕소 화합물, 리튬 화합물 및 용매를 혼합한 후, 승온하여 반응시키는 단계;
상기 반응시킨 반응물에 가스를 버블링(bubbling)하면서 진공 증류하여, 생성된 물을 제거하는 단계;
상기 물을 제거한 반응물을 냉각한 후, 1차 여과하여 1차 불순물을 제거하는 단계;
상기 1차 여과하여 1차 불순물을 제거한 반응물에 디메톡시에탄을 투입하고 2차 여과하여 2차 불순물을 제거하는 단계; 및
상기 2차 여과하여 2차 불순물을 제거한 반응물에 에틸메틸 카보네이트를 투입하고 3차 여과하여 고체로 석출한 후, 진공 건조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
mixing oxalic acid dihydrate, a boron compound, a lithium compound, and a solvent, and then reacting by raising the temperature;
vacuum distillation while bubbling gas to the reacted reactants to remove generated water;
After cooling the reactant from which the water was removed, first filtering to remove first impurities;
Injecting dimethoxyethane into the reaction product from which primary impurities were removed by primary filtration and secondary filtration to remove secondary impurities; and
A method for producing lithium bisoxalate borate, comprising the steps of adding ethylmethyl carbonate to the reactant from which secondary impurities were removed by secondary filtration, precipitating as a solid by tertiary filtration, and vacuum drying.
제1항에 있어서,
상기 가스는 비활성 기체 또는 에어(air)인 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
According to claim 1,
The method for producing lithium bisoxalatoborate, characterized in that the gas is an inert gas or air.
제2항에 있어서,
상기 비활성 기체는 질소, 헬륨, 네온, 아르곤, 크립톤, 제논 및 라돈으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
According to claim 2,
The method for producing lithium bisoxalate borate, characterized in that the inert gas includes at least one selected from the group consisting of nitrogen, helium, neon, argon, krypton, xenon and radon.
제1항에 있어서,
상기 붕소 화합물은 붕산(H3BO3), 산화붕소(B2O3) 및 붕산에스테르(B(OR)3)(여기서, R은 메틸 또는 에틸)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
According to claim 1,
The boron compound includes at least one selected from the group consisting of boric acid (H 3 BO 3 ), boron oxide (B 2 O 3 ), and boric acid ester (B(OR) 3 ) (where R is methyl or ethyl). Method for producing lithium bisoxalate borate, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 리튬 화합물은 수산화리튬1수화물(LiOH·H2O), 수산화리튬(LiOH), 탄산리튬(Li2CO3), 리튬 옥살레이트 및 LiOR(여기서, R은 메틸 또는 에틸)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
According to claim 1,
The lithium compound is selected from the group consisting of lithium hydroxide monohydrate (LiOH H 2 O), lithium hydroxide (LiOH), lithium carbonate (Li 2 CO 3 ), lithium oxalate and LiOR (where R is methyl or ethyl) A method for producing lithium bisoxalate borate, characterized in that it comprises at least one.
제1항에 있어서,
상기 용매는 물, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 에틸렌 카보네이트(ethylene carbonate), 디메틸 카보네이트(dimethyl carbonate), 에틸메틸 카보네이트(ethyl methyl carbonate) 및 디에틸 카보네이트(diethyl carbonate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
According to claim 1,
The solvent is at least one selected from the group consisting of water, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl carbonate, ethyl methyl carbonate and diethyl carbonate Method for producing lithium bisoxalate borate, characterized in that it comprises a.
제6항에 있어서,
상기 용매는 물 및 프로필렌 카보네이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
According to claim 6,
The method for producing lithium bisoxalate borate, characterized in that the solvent comprises water and propylene carbonate.
제7항에 있어서,
상기 물 100 중량부 대비 상기 프로필렌 카보네이트의 함량은 50 내지 200 중량부인 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
According to claim 7,
Method for producing lithium bisoxalate borate, characterized in that the content of the propylene carbonate is 50 to 200 parts by weight relative to 100 parts by weight of the water.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 물을 제거한 반응물을 냉각한 후, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate) 및 디메톡시에탄(dimethoxyethane)을 투입하고 진공 농축하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
According to claim 1,
After cooling the reactant from which the water was removed, adding propylene carbonate and dimethoxyethane and concentrating in vacuum.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 2차 불순물을 제거한 후, 상기 디메톡시에탄을 진공 농축하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 리튬 비스옥살레이토보레이트의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing lithium bisoxalatoborate, characterized in that it further comprises; after removing the secondary impurities, vacuum-concentrating the dimethoxyethane.
삭제delete 삭제delete 삭제delete
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