一种双氟磺酰亚胺的纯化方法.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CN113912028A(43)申请公布日2022.01.11(21)申请号202111442619.4(22)申请日2021.11.30(71)申请人深圳鑫宸新能源科技有限公司地址518000广东省深圳市龙华区观澜街道桂花社区观光路1223号飞鸽地板厂厂房一101(72)发明人王驰伟(74)专利代理机构深圳市汉唐知识产权代理有限公司44399代理人彭益宏(51)Int.Cl.C01B21/086(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种双氟磺酰亚胺的纯化方法(57)摘要本发明提供一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，包括如下步骤：步骤（1）:在惰性气体保护下，将一定量的酸或盐加入双氟磺酰亚胺粗品中，搅拌下加热反应；步骤（2）:减压蒸馏/精馏得到低氯化物含量的双氟磺酰亚胺。本发明通过一次蒸馏或精馏就可将双氟磺酰亚胺中的氯化物降低到10ppm以下，解决了以往氯化物的升华残留问题，提高了双氟磺酰亚胺的品质。CN113912028ACN113912028A权利要求书1/1页1.一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1）:在惰性气体保护下，将一定量的酸或盐加入双氟磺酰亚胺粗品中，搅拌下加热反应；步骤（2）:减压蒸馏/精馏得到低氯化物含量的双氟磺酰亚胺。2.根据权利要求1所述的一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，所述步骤（1）中加入双氟磺酰亚胺中的酸采用无机酸，无机酸为浓硫酸、发烟硫酸、氨基磺酸、氯磺酸、氟磺酸中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，所述步骤（1）中加入双氟磺酰亚胺中的酸采用有机酸，有机酸为草酸、柠檬酸、酒石酸、抗坏血酸、苯甲酸、水杨酸中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，所述步骤（1）中加入双氟磺酰亚胺中的盐采用有机酸的碱金属盐，所述碱金属盐采用草酸碱金属盐、柠檬酸碱金属盐、酒石酸碱金属盐、抗坏血酸碱金属盐、苯甲酸碱金属盐、水杨酸碱金属盐中的一种或几种。5.根据权利要求2所述的一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，所述步骤（1）中，双氟磺酰亚胺中氯元素的摩尔数N与所加入的无机酸中可解离的氢离子摩尔数M之比为1:1‑3。6.根据权利要求3所述的一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，所述步骤（1）中双氟磺酰亚胺中氯元素的摩尔数N与所加入的有机酸中可解离的氢离子摩尔数M之比为1:1‑3。7.根据权利要求4所述的一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，所述步骤（1）中双氟磺酰亚胺中氯元素的摩尔数N与所加入的有机酸碱金属盐中碱金属离子摩尔数M之比为1:1‑4。8.根据权利要求1所述的一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，步骤中（1）中，所述反应的温度为25～100℃，反应时间为4～24h。9.根据权利要求1所述的一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，步骤中（2）中，减压蒸馏/精馏的压强为100Pa，温度为40~80℃。10.根据权利要求1所述的一种双氟磺酰亚胺的纯化方法，其特征在于，所用的惰性气体采用高纯氮、高纯氩气。2CN113912028A说明书1/4页一种双氟磺酰亚胺的纯化方法技术领域[0001]本发明属于氟化学合成领域，尤其是涉及一种双氟磺酰亚胺的纯化方法。背景技术[0002]双氟磺酰亚胺HN(SO2F)2(简称为HFSI)由于其阴离子体积大、电荷高度离域，属于典型的“弱配位”阴离子，与阳离子静电作用弱。因此，其碱金属盐在电化学领域具有许多与众不同的优异性能。如LiFSI在锂离子电池电解质中具有高于六氟磷酸锂的离子电导率和优异的热稳定性和耐水解特性，可有效提高锂离子电池的高低温性能和循环寿命，被认为是下一代新型锂盐。[0003]当前普遍使用的是在无水氟化氢介质中氟化双氯磺酰亚胺(HCSI)，生成HFSI(CN104230722，CN104495767)，再与相应碱金属碳酸盐或氢氧化物反应制备双氟磺酰亚胺碱金属盐。该氟化反应易于生成沸点与HFSI相近的强腐蚀性的氟磺酸，影响后续双氟磺酰亚胺碱金属盐的纯度。CN104925765通过加入MoCl3、SbCl3等催化剂的方法减少了双氯磺酰亚胺氟化过程中氟磺酸副产的生成，但由于氟化过程中生成的氯化氢残留和催化剂氯化物的升华，导致HFSI中氯化物残留较多，难以通过精馏去除。[0004]而三价金属氟化物有较强的氟化能力，1964年JKRuff就报道了AsF3在室温可高效将双氯磺酰亚胺氟化为HFSI(Inorg.Chem.，3,1165，1964)。但AsF3毒性很强且具有较高的蒸汽压，不适用于工业化生产。[0005]Hiemisch和Krumm发现可以通过三氟化锑SbF3实现室温