一种双氯磺酰亚胺碱金属盐及双氟磺酰亚胺碱金属盐的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115611244A(43)申请公布日2023.01.17(21)申请号202110795752.1(22)申请日2021.07.14(71)申请人湖南福邦新材料有限公司地址421000湖南省衡阳市石鼓区松木经济开发区松枫路三期标准厂房35栋(72)发明人刘振国陈思宇曾爱国廖湘泉任明月(74)专利代理机构深圳众鼎专利商标代理事务所(普通合伙)44325专利代理师姚章国(51)Int.Cl.C01B21/086(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种双氯磺酰亚胺碱金属盐及双氟磺酰亚胺碱金属盐的制备方法(57)摘要为克服现有制备LiFSI的方法存在副产物较多和反应收率低的问题，本发明提供了一种双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，包括以下操作步骤：以氨基磺酸碱金属盐、二氯亚砜和氯磺酸作为反应物进行反应，反应得到含有双氯磺酰亚胺碱金属盐的混合物，提纯得到双氯磺酰亚胺碱金属盐。同时，本发明还公开了一种双氟磺酰亚胺碱金属盐的制备方法。本发明提供的双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法中，采用了氨基磺酸碱金属盐作为反应物与二氯亚砜和氯磺酸进行反应制备LiFSI的前驱体双氯磺酰亚胺碱金属盐，减低了反应温度要求，简化了合成工艺，提高反应效率，同时，本发明提供的制备方法的原料利用率和反应产物的收率也得到了较大的提升。CN115611244ACN115611244A权利要求书1/1页1.一种双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：以氨基磺酸碱金属盐、二氯亚砜和氯磺酸作为反应物进行反应，反应得到含有双氯磺酰亚胺碱金属盐的混合物，提纯得到双氯磺酰亚胺碱金属盐。2.根据权利要求1所述的双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，所述氨基磺酸碱金属盐、所述二氯亚砜和所述氯磺酸的摩尔添加量比例为：1：2.2～2.8：1～1.05。3.根据权利要求1所述的双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，所述氨基磺酸碱金属盐包括氨基磺酸锂盐、氨基磺酸钠盐和氨基磺酸钾盐中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，反应投料时，先将氨基磺酸碱金属盐和二氯亚砜混合，在搅拌条件下滴加氯磺酸进行反应。5.根据权利要求4所述的双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，反应投料时，控制反应体系的温度为0～60℃。6.根据权利要求4所述的双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，投料完成后，反应物于5℃～80℃下保温2h～20h。7.根据权利要求1所述的双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，反应在不参与反应的保护气氛下进行。8.根据权利要求1所述的双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，反应完成后，蒸馏除去未反应的物料，釜底剩余固体为双氯磺酰亚胺碱金属盐粗品。9.根据权利要求8所述的双氯磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，将双氯磺酰亚胺碱金属盐粗品加入极性非质子溶剂中重结晶，得到双氯磺酰亚胺碱金属盐。10.一种双氟磺酰亚胺碱金属盐的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：由权利要求1～9任意一项所述的制备方法制备得到双氯磺酰亚胺碱金属盐；将双氯磺酰亚胺碱金属盐氟化处理得到双氟磺酰亚胺碱金属盐。2CN115611244A说明书1/6页一种双氯磺酰亚胺碱金属盐及双氟磺酰亚胺碱金属盐的制备方法技术领域[0001]本发明属于含卤化合物制备技术领域，具体涉及一种双氯磺酰亚胺碱金属盐及双氟磺酰亚胺碱金属盐的制备方法。背景技术[0002]双氟磺酰亚胺锂LiFSI是锂离子电池、超级电容器等新能源器件中关键的高性能电解质材料，具有很高的产业化应用价值。[0003]如专利US2013331609、US2012041233、EP2415757、US2011034716、CN101747242A中所公开的，现有大多数LiFSI的合成方法是先合成双氯磺酰亚胺HClSI，然后由其与氟代金属盐MFx反应，制备相应的双氟磺酰亚胺盐中间体，该中间体再与氢氧化锂LiOH或碳酸锂Li2CO3进行阳离子交换制得LiFSI，这些方法的缺陷在于氟化过程中产生大量的副产物和氟化氢，且难以分离提纯，给生产带来了巨大的环保压力。[0004]而采用HClSI直接与氟化锂LiF反应制备LiFSI，如专利US2004097757所示，则会产生大量的腐蚀性气体氟化氢，同时过量的LiF难以与LiFSI彻底分离，从而影响产品的品质。[0005]因此，直接通过LiClSI的氟化合成LiFSI为现有制备方法较为经济的替代途径，但是目前合成LiClSI的方法较少，主要是通过HClSI与碱金属的卤代盐反应生成，存在反应收率低的问题。发明内容[0006]针对现有制备LiFSI的方法存在副产物较多和反应收