一种双氟磺酰亚胺锂及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113511639A(43)申请公布日2021.10.19(21)申请号202110670267.1(22)申请日2021.06.17(71)申请人深圳市研一新材料有限责任公司地址518110广东省深圳市龙华区观澜街道新澜社区观光路1301-76号银星智界二期1号楼B901(72)发明人岳敏余意胡向兵(74)专利代理机构北京格旭知识产权代理事务所(普通合伙)11443代理人雒纯丹刘波(51)Int.Cl.C01B21/086(2006.01)H01M10/0525(2010.01)H01M10/0568(2010.01)权利要求书1页说明书8页(54)发明名称一种双氟磺酰亚胺锂及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种双氟磺酰亚胺锂及其制备方法和应用，其中，以三氧化硫和氨气为原料来合成亚氨基二磺酸，亚氨基二磺酸由二氯亚砜进行氯代而得到双氯磺酰亚胺，然后依次进行氟化和锂化而得到双氟磺酰亚胺锂。本方法具有优异的收率和纯度，与传统工艺相比，具有原料简单、三废产生少、绿色环保、副反应少、成本低等优点，容易产业化。CN113511639ACN113511639A权利要求书1/1页1.一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将三氧化硫和氨气在高压反应釜中进行反应，得到亚氨基二磺酸，其中反应压力为0.8～1.5Mpa；(2)将二氯亚砜和步骤(1)所得亚氨基二磺酸反应，经减压蒸馏得到双氯磺酰亚胺；(3)将步骤(2)所得双氯磺酰亚胺和氟化氢反应，经减压蒸馏得到双氟磺酰亚胺；(4)将步骤(3)所得双氟磺酰亚胺和氟化锂反应，经固液分离，纯化和干燥得到双氟磺酰亚胺锂。2.根据权利要求1所述双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述氨气与三氧化硫的摩尔比为1:2～3。3.根据权利要求1或2所述双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述反应压力为0.8‑1.0MPa，优选地，反应温度为20～30℃，进一步优选地，反应时间为4～6h。4.根据权利要求1～3中任一项所述双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，反应温度为80～100℃，优选地，反应时间为12～16小时。5.根据权利要求1～4中任一项所述双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述亚氨基二磺酸和二氯亚砜的摩尔比为1：2.0～2.5，优选为1:2.2～2.5。6.根据权利要求1～5中任一项所述双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，双氯磺酰亚胺与氟化氢的摩尔比为1：2.0～3.0。7.根据权利要求1～6中任一项所述双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中，反应温度为80～150℃，优选为90～120℃，优选地，反应时间为14～20h。8.根据权利要求1～7中任一项所述双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，双氟磺酰亚胺与氟化锂的摩尔比为1：0.85～1.00。9.根据权利要求1～8中任一项所述双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，在步骤(4)中，反应温度为120℃～160℃，优选地，反应时间为30‑60分钟。10.一种双氟磺酰亚胺锂，其由权利要求1～9中任一项所述制备方法制得，其特征在于，该双氟磺酰亚胺锂的纯度≥99.6％。11.权利要求1‑9中任一项所述制备方法制得双氟磺酰亚胺锂或权利要求10所述双氟磺酰亚胺锂在锂离子电池中的应用。12.一种双氯磺酰亚胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将三氧化硫和氨气在高压反应釜中进行反应，得到亚氨基二磺酸，其中反应压力为0.8～1.5Mpa；(2)将二氯亚砜和步骤(1)所得亚氨基二磺酸反应，经减压蒸馏得到双氯磺酰亚胺。2CN113511639A说明书1/8页一种双氟磺酰亚胺锂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种双氟磺酰亚胺锂及其制备方法和应用。背景技术[0002]近年来，受智能手机、移动电源、平板电脑等产品带动，国内锂电池产业产值持续增长；与此同时，锂离子电池的应用已不再局限于电子类消费产品，动力和储能两个新的应用方向为锂电池带来了无限的市场空间。同时，随着其适用领域的扩大，对进一步改善电池特性的要求也越来越高。目前使用最广泛的电解质锂盐为六氟磷酸锂，尽管其已有不错的综合性能，但是由于其不稳定、易于吸水、寿命短、低温性能不好等自身的缺点，不足以满足锂离子电池日益扩大的应用要求。[0003]相比较于六氟磷酸锂，双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)具有更好的热稳定性、化学稳定性、更高的导电性和较低的腐蚀速率，被认为可能取代六氟磷酸锂，成为新一代锂盐，可广泛应用于锂电池和超级电容器。作为锂离子二次电池电解质，需要满足高纯