背景及概述

雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰（LiN(CF3S02)2，以下簡(jiǎn)稱LiTFSI）是一種具有廣泛應(yīng)用前景的電解液物質(zhì)。LiTFSI具有適宜的導(dǎo)電率，高熱穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性，且副反應(yīng)概率小，不會(huì)產(chǎn)生腐蝕性氣體如HF。因此，LiTFSI是目前鋰離子二次電池電解液中不可或缺的高新技術(shù)產(chǎn)品。隨著鋰電行業(yè)的發(fā)展，LiTFSI還可以用作催化劑和離子液體等多種用途，其市場(chǎng)需求必將不斷增大。

圖1 雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的性狀圖

合成方法的改進(jìn)

過(guò)去，雙三氟甲基磺酰氨鋰鹽的合成方法主要使用氨水、銨鹽或氨氣作為氨的來(lái)源，然后加入三氟甲基磺酰氯等物質(zhì)合成雙氯磺酰氨鋰，最后進(jìn)行氟化和鋰化反應(yīng)得到雙三氟甲基磺酰氨鋰鹽[1]。然而，這種方法存在以下幾個(gè)缺點(diǎn)：1）在工業(yè)化大量生產(chǎn)過(guò)程中，氨的準(zhǔn)確用量很難確定，過(guò)多或過(guò)少都會(huì)導(dǎo)致生成不必要的副產(chǎn)物；2）大量使用氨氣時(shí)，容易引起爆炸，存在安全隱患。

為了改進(jìn)合成方法，提出了一種新的制備雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰鹽的方法，包括以下步驟：

A. 將苯甲基胺溶于有機(jī)溶劑中，加入堿性催化劑，與三氟甲基磺酰氯或三氟甲基磺酰氟反應(yīng)，得到式ⅱ所示的苯甲基雙三氟甲基磺酰胺；

B. 將步驟A得到的苯甲基雙三氟甲基磺酰胺溶于有機(jī)溶劑中，在濃硫酸的作用下去除苯甲基，得到雙三氟甲基磺酰氨；

C. 將步驟B得到的雙三氟甲基磺酰氨，在有機(jī)溶劑條件下，與樹(shù)脂鋰進(jìn)行離子交換，得到最終產(chǎn)物雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰鹽。

用途

雙三氟甲基磺酰亞胺鋰可用于制備鋰電池的電解質(zhì)以及新型稀土路易斯酸催化劑；用于通過(guò)對(duì)應(yīng)的三氟甲基磺酸鹽的陰離子置換反應(yīng)制備手性咪唑鎓鹽。本品是重要的含氟有機(jī)離子化合物，其應(yīng)用在二次鋰電池、超級(jí)電容器。以及鋁電解電容器等清潔能源器件、高性能非水電解質(zhì)材料、以及新型高效催化劑等領(lǐng)域，均具有重要的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1]CN105949093A - 一種雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰鹽的制備方法