本发明涉及碱金属Li的提纯工艺，属于冶金领域，特别涉及一种熔盐电化学方法 去除锂电解质KCl-LiCl中杂质CaCl2的工艺。

  当前金属锂的工业生产方法主要是熔盐电解法和真空热还原法。该方法系采用氯 化锂为原料，为降低熔点，采用氯化锂含量为55wt%、氯化钾含量为45wt%的LiCl-KCl共 晶体系，在390°C 450°C之间进行电解。氯化锂在熔融状态下呈离子状态存在，电解进行 时氯离子移动至阳极，在阳极失去电子形成氯气；锂离子向阴极移动并在阴极还原得到金 属锂，其密度仅为熔盐密度的1/3。随着电解的进行锂会逐渐上升到电解质表面或到锂收集 室。对金属锂产品纯度的要求因用途而异，纯度为99. 9wt%的锂，能够最终靠改进熔盐 电解工艺直接制取，如采用高纯度的原料和减少电解槽内衬的污染。如果原料的纯度无法 满足，通常得到的金属锂的纯度在98-99%，不足以满足合金、核反应器以及电池对金属锂纯 度的要求，因此，必须对金属锂进行提纯。提纯金属锂常用的方法是线°C下在不锈钢蒸馏炉内进行的，该蒸馏方法需要将锂大部分蒸发，每公斤纯锂需要 耗用52度电，电能消耗大，蒸馏效率低。同时由于蒸馏温度高，设备产生严重腐蚀，增大了 高纯金属锂的生产所带来的成本，经估算将纯度为98. 5wt%的金属锂提纯为99. 9wt%，其成本约10 万元/吨。基于以上原因，完全有必要对杂质去除办法来进行改进，以提高初级锂产品的纯 度。

  针对现存技术的不足，本发明是在电解生产金属Li之前，采用电化学方法去除锂 电解质KCl-LiCl中的CaCl2杂质，达到净化KCl-LiCl的目的。净化后的KCl-LiCl电解质， 能够更好的降低温度至450°C，作为电解金属锂的原料。该方法从根源上直接降低钙的含量，简单易操作。本发明是通过如下技术方案实现的一种用于去除锂电解用电解质KCl-LiCl中杂质CaCl2的方法，所描述的方法步骤如 下1、配制电解质在LiCl-KCl中添加CaCl2配制电解质LiCl-KCl-CaCl2，其中， LiCl KCl的摩尔比为1 1 ；CaCl2占LiCl_KCl_CaCl2电解质总质量的l~2wt% ；2、确定Ca的析出电位采用钨丝作为工作电极；采用Ag/AgCl作为参比电极，即 将Ag丝插入装有LiCl-KCl-AgCl电解质的陶瓷管中，其中LiCl KCl的摩尔比为1 1， AgCl的摩尔数为LiCl-KCl-AgCl总摩尔数的4% ；光谱纯石墨为对电极；在450 680°C下， 利用循环伏安法以20-200mv/S的扫描速度确定Ca的析出电位；3、电解电解时采用金属Sn作为阴极，在680°C下金属Sn成为液态电极；采用Ag/AgCl作为参比电极，即将Ag丝插入装有LiCl-KCl-AgCl电解质的陶瓷管中，其中 LiCl KCl的摩尔比为1 1，AgCl的摩尔数为LiCl-KCl-AgCl总摩尔数的4% ；光谱纯 石墨作为阳极；在Ca的析出电位下用恒电位电解的办法来进行电解，电解时间为池 ^!，Ca 即在锡阴极上析出，电解结束后将阴极产物全部取出，然后将电解质温度降到450°C，作为 提取金属锂的电解质。有益效果本发明针对用LiCl-KCl熔盐电解法制备金属锂时，在电解生产金属锂之前先对 电解质KCl-LiCl中的杂质Ca进行去除，以此来降低产品Li中杂质Ca的含量。与现有金属 Li的提纯工艺相比，本方法方便快捷，无须经过蒸馏法提纯繁琐的工艺流程，即可有效提升 金属锂的纯度。大大降低了高纯锂制备的成本，同时该发明采用液态金属Sn作为去除杂质 的阴极，成本低，操作便捷简单，无需特殊加工。

  具体实施例方式实施例采用LiCl-KCia lmol)为基础电解质，添加不同含量的CaCl2配制具有不一样含 量的 LiCl-KCl-CaCl2 电解质体系，CaCl2 分别占 LiCl_KCl_CaCl2 总质量的 1. 0%,2. 0% ；采用电化学方法确定Ca的析出电位。先采用循环伏安法，以W(0. 1649cm2)为工作 电极；采用Ag/AgCl OVg丝插入装有LiCl-KCl-AgCl电解质的陶瓷管中，其中LiCl KCl的 摩尔比为1 l，AgCl的摩尔数为LiCl-KCl-AgCl总摩尔数的4% )作为参比电极；光谱纯 石墨为对电极；在450 680°C首先在扫描速度lOOmv/s条件下快速扫描，得到金属Ca的 析出峰在-2. 48V，然后在20mV/s的条件下扫描，Ca的析出峰电位为_2. 42V ；电解时，将工作电极换成金属Sn，将阴极Sn置于石墨坩埚底部，石墨坩埚侧部插 有碳钢棒作为引线所示，在高纯石墨坩埚内放置底部带孔的刚玉坩埚，将Sn粒 IOg放在刚玉坩埚孔的部位，将电解质装入刚玉坩埚内。之后，将刚玉坩埚装入不锈钢反应 器并密封，在氩气气氛下，使电解质温度保持680°C。电解除杂时金属Sn成为液态并作为阴极；石墨作为阳极；在钙的析出电位-2. 42V 下，对LiCl-KCl-CaCl2 (2. Owt% )体系进行恒电位电解，Ca即在Sn阴极上析出，电解时间 范围为!3h-6h。附图2给出了电解池后、扫描速率为20mV/s下的循环伏安曲线。从曲线 能够准确的看出在池电解之后，Ca的析出峰进一步减小，说明由于金属Ca的还原，导致熔盐中Ca 的含量大大减小。作为对比说明，LiCl-KCl-CaCl2(2. Owt% )体系中电解时间分别采取了池与他，以对比不同时间的除杂效果。详见表1

  1. 一种用于去除锂电解用电解质KCl-LiCl中杂质CaCl2的方法，所描述的方法步骤如下1)配制电解质在LiCl-KCl中添加CaCl2配制电解质LiCl_KCl_CaCl2，其中， LiCl KCl的摩尔比为1 1 ；CaCl2占LiCl_KCl_CaCl2电解质总质量的l~2wt% ；2)确定Ca的析出电位采用钨丝作为工作电极，采用Ag/AgCl作为参比电极，光谱纯 石墨为对电极，在450 680°C下，利用循环伏安法以20-200mv/S的扫描速度确定Ca的析 出电位；3)电解电解时采用金属Sn作为阴极，在680°C下金属Sn成为液态电极；采用Ag/AgCl 作为参比电极，光谱纯石墨作为阳极；在Ca的析出电位下用恒电位电解的办法来进行电解， 电解时间为池 6h，Ca即在锡阴极上析出，电解结束后将阴极产物全部取出，然后将电解 质温度降到450°C，作为提取金属锂的电解质；其中，所述的参比电极Ag/AgCl制备方法为将Ag丝插入装有LiCl-KCl-AgCl电解质 的陶瓷管中，其中LiCl KCl的摩尔比为1:1，AgCl的摩尔数为LiCl-KCl-AgCl总摩尔 数的4%。

  本发明涉及一种在电解生产金属Li之前去除锂电解质KCl-LiCl中杂质CaCl2的方法。首先在680℃下，通过循环伏安法研究得出金属Ca在LiCl-KCl-CaCl2融盐体系的析出电位后，采用Sn作阴极，在Ca的析出电位下恒电位电解3～6小时，使金属钙在液体锡阴极上析出，沉积于电解质底部。该方法经过6小时电解后可除去熔盐中95％以上的Ca。在实际工业生产里，能够准确的通过电解规模自行调整Sn的用量，使最终Sn-Ca体系中Sn的含量在90％以上。

  一种去除锂电解质KCl-LiCl中杂质MgClsub2/sub的方法

  设计和制备新能源电极材料研究材料在氢气、氧气、二氧化碳等能源小分子电催化转化中的应用，通过先进表征手段和理论模拟计算理解催化位点和反应机理，力图发展几种具有应用前景的电催化剂材料。

  多酸团簇、金属有机框架材料的合成性能研究与计算模拟，最重要的包含： 1.多酸团簇-无机晶核共组装进行光催化分解水制氢与二氧化碳还原； 2.低维多孔材料的结构与催化性能的研究。

  低维纳米材料（纳米颗粒、纳米线/管/框/片、二维材料）的电子显微分析以及基于电子显微分析结果的先进能源材料设计、制备和器件应用。

  新能源材料设计、合成及应用研究。最重要的包含：1二氧化碳电催化还原、电催化分解水制氢等；2原子界面电极材料的制备及能量转换技术研究。

  非水电解质二次电池负极用碳质材料的制造方法和非水电解质二次电池负极用碳质材料与制造工艺

  包括基于二氧化硫的离子性液体电解质的电解液和具有其的钠‑二氧化硫二次电池的制造方法与工艺

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  聚合物电解质材料、其制备方法、聚合物电解质膜与全固态锂离子二次电池的制作方法

  一种高电压锂离子二次电池用非水电解质溶液及一种高电压锂二次电池的制作方法

  硫化物固体电解质材料、硫化物玻璃、锂固体电池和硫化物固体电解质材料的制造方法