本发明涉及一种二氟磷酸钠的制备方法，属于电池电解液。
背景技术：
1、锂离子电池问世以来，不仅在便携式电子设备中得到广泛的应用，而且在动力电池和大规模储能系统中的应用也越来越受到重视。然而，锂资源的稀缺性和地域分布不均在一定程度上限制了锂离子电池的发展，因此，寻找锂的替代品是不可避免的。由于钠和锂具有相似的物理化学性质，且在地壳中含量丰富、价格低廉，因此钠离子电池也是非常有发展潜力的储能电池。
2、钠离子电池工作原理和结构与锂离子电池高度相似，其能量密度已接近或超过磷酸铁锂电池，而且低温性能、循环性能、快速充放电性能都优于锂离子电池，同时全球钠资源含量丰富、价格更低廉、环境更友好，因此钠离子电池非常有希望作为锂离子电池的替代技术。由于未来受锂资源的严重限制的原因，钠离子电池将会更广泛地应用于储能及电动车市场。综合来看，钠离子电池在作为储能电池的前景还是非常可观的，因此，有必要开发新的电池电解液以及电解液添加剂用于钠离子电池的开发与发展。
3、二氟磷酸钠，分子式为napo2f2，白色粉末状固体，应用于钠离子电池领域，作为电解液添加剂可降低阻抗，提高电池的循环性能和高温存储性能。目前，二氟磷酸钠的制备方法主要有两类，一类是固相法：具体为将氟化钠和五氧化二磷固体在密封罐中加热，此方法反应成分简单，但是目的产物二氟磷酸钠的产率较低，仅有10-20％，而且反应条件不易控制，能耗比较高；另一类为直接反应法：具体为使用二氟磷酸与含氧钠盐直接反应生成二氟磷酸钠，此方法二氟磷酸钠的产率较固相法有提高，但是二氟磷酸不稳定，且毒性强，而且对生产设备要求高，且产生的工业废水较多，不利于环保。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种二氟磷酸钠的制备方法，以解决现有技术制备二氟磷酸钠存在产率较低、原料的利用率低、纯化步骤复杂、生产时间较长的问题。
2、为了实现上述目的，本发明中一种二氟磷酸钠的制备方法的技术方案是：
3、一种二氟磷酸钠的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将氟化钠、五氧化二磷和氟化氢气体在以超临界二氧化碳流体为分散介质的反应容器中反应；或将氟化氢钠和五氧化二磷在以超临界二氧化碳流体为分散介质的反应容器中反应；
5、2)生成的二氟磷酸钠不溶于超临界二氧化碳流体，反应结束后将超临界二氧化碳流体排出反应容器即可得到二氟磷酸钠固体。
6、上述技术方案的有益效果在于：本发明以超临界二氧化碳流体(sco2)为反应溶剂，利用其分散性，使氟化钠或氟化氢钠与五氧化二磷固体均匀地分散在超临界流体中，反应更彻底，显著提高反应的效率，产率显著提高。生成的二氟磷酸钠不溶于超临界二氧化碳流体，且反应结束后副产物水可以通过超临界二氧化碳流体带走除去，得到的二氟磷酸钠固体产品纯度高。
7、具体地，使用二氧化碳(co2)超临界流体，有利于保护二氟磷酸钠不水解，且流体可以带走过量反应物氟化氢和反应副产物水，进一步提高二氟磷酸钠产品的纯度。
8、作为进一步地改进，步骤1)中将所述氟化钠、五氧化二磷分散于超临界二氧化碳流体中，通入氟化氢气体进行氟化反应。
9、上述技术方案的有益效果在于：本发明首先将氟化钠和五氧化二磷固体均匀分散在超临界二氧化碳流体中，然后再通入氟化氢气体进行氟化反应，整体的反应更彻底，原料利用率高。
10、进一步具体地，整个反应在密闭反应容器中进行，反应结束后通过将co2超临界流体从密闭反应容器中排出从而去除流体，且反应容器中不断通入新的超临界二氧化碳流体，新的流体有助于保证反应釜中维持原有的压力，进而减少二氟磷酸钠中的含水量，且新的流体带走固体表面水分和hf，进一步提高二氟磷酸钠的纯度。
11、作为进一步地改进，氟化氢、氟化钠和五氧化二磷的摩尔质量比为(2.2～2.4)：(2～2.05)：1。
12、上述技术方案的有益效果在于：在反应过程中hf的量相对于氟化钠和五氧化二磷过量，有助于进一步保证二氟磷酸钠的收率，而过量的hf会由co2超临界流体带出，气液分离后未反应的hf可以继续参与新一轮二氟磷酸钠的制备，不会造成成本的浪费。
13、作为进一步地改进，氟化氢钠和五氧化二磷的摩尔质量比为(2～2.05)：1。
14、作为进一步地改进，所述反应的温度为30～40℃，压力为10～30mpa。
15、本领域技术人员能够理解采用sco2为溶剂时，所需条件为：反应环境保持在co2的临界温度(31.1℃)和临界压力(7.9mpa)之上。优选地，所述反应的温度为30～40℃，压力为10～30mpa。进一步地，所述反应的温度为35～40℃，压力为10～20mpa。
16、作为进一步地改进，所述制备方法包括将排出的超临界二氧化碳流体减压降温得到液态水、气态氟化氢和气态二氧化碳。
17、上述技术方案的有益效果在于：本发明在反应结束后，将超临界二氧化碳流体从反应体系中排出，通过减压降温将co2超临界流体转变为气态，分离收集副产物水，为后续分离未反应的氟化氢奠定基础。
18、作为进一步地改进，所述减压是将流体的压力降至0～1mpa，所述降温将流体温度降至0～30℃。
19、作为进一步地改进，所述气态氟化氢和气态二氧化碳降温得到液态氟化氢和气态二氧化碳。
20、上述技术方案的有益效果在于：得到的气态氟化氢和二氧化碳继续降温至氟化氢的沸点(19℃)以下，是氟化氢(hf)液化，得到液态hf和气态co2，气液分离。反应结束后，将未反应物进行套用，能够降低二氟磷酸钠的生产成本，且绿色环保。
21、作为进一步地改进，所述降温为将温度降至氟化氢的沸点以下。
22、上述技术方案的有益效果在于：将温度降低至氟化氢的沸点以下便于分离二氧化碳和hf，有利于未参加反应hf的再次利用。
23、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
24、本发明二氟磷酸钠的制备方法的原料选择提出两个方案，方案一：以氟化钠、五氧化二磷固体和hf气体为原料，以sco2为反应溶剂，利用其气体分散性，使氟化钠与五氧化二磷固体均匀地分散在超临界流体中，氟化剂hf与其接触更充分，反应更彻底，收率更高；方案二：以氟化氢钠、五氧化二磷固体，以sco2为反应溶剂，利用其气体分散性，使氟化氢钠与五氧化二磷固体均匀地分散在超临界流体中进行反应。两个方案的副产物水可以通过流体带走除去，得到二氟磷酸钠固体，产品纯度高，且无需后续复杂的纯化分离(如：过滤等)过程，简略操作步骤，缩短了制备的时间。而且本发明采用的氟化钠或氟化氢钠、五氧化二磷和hf的成本低，反应过程中反应原料的元素利用率高，副产物只有水，无其他浪费反应原料主要元素的副产物产生。同时本发明过量的hf或氟化氢钠受热分解的hf被sco2带出，经过气液分离后，将未反应hf进行套用，能够降低二氟磷酸钠的生产成本，且绿色环保。
1.一种二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：步骤1)中将所述氟化钠、五氧化二磷分散于超临界二氧化碳流体中，通入氟化氢气体进行氟化反应。
3.根据权利要求1或2所述的二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：氟化氢、氟化钠和五氧化二磷的摩尔质量比为(2.2～2.4)：(2～2.05)：1。
4.根据权利要求1所述的二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：氟化氢钠和五氧化二磷的摩尔质量比为(2～2.05)：1。
5.根据权利要求1所述的二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述反应的温度为30～40℃，压力为10～30mpa。
6.根据权利要求1所述的二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括将排出的超临界二氧化碳流体减压降温得到液态水、气态氟化氢和气态二氧化碳。
7.根据权利要求6所述的二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述减压是将流体的压力降至0～1mpa，所述降温将流体温度降至0～30℃。
8.根据权利要求6所述的二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述气态氟化氢和气态二氧化碳降温得到液态氟化氢和气态二氧化碳。
9.根据权利要求8所述的二氟磷酸钠的制备方法，其特征在于：所述降温为将温度降至氟化氢的沸点以下。