專利名稱：非對稱型雙氟代磺酰亞胺鉀的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋰二次電池所用的電解質(zhì)鹽制造技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種非對稱型雙氟代磺酰亞胺鉀的制備方法。
背景技術(shù)：
電解質(zhì)鹽是鋰離子電池電解液的重要組成部分，它的性能優(yōu)劣很大程度上決定了鋰離子電池的各方面的性能。目前使用最多的電解質(zhì)鹽是LiPF6，由于其良好的導(dǎo)電性能、 穩(wěn)定的電化學(xué)性能及對環(huán)境污染小等綜合優(yōu)點，目前它在市面上得到了大規(guī)模的應(yīng)用。然而其熱穩(wěn)定性差，在一定溫度下會發(fā)生分解，產(chǎn)生LiF和PF5, PF5遇水又會水解生產(chǎn)強腐蝕性的HF，對鋰電池的正極材料及鋰電池的循環(huán)充放電性能都會帶來很大的負面影響。為此，科學(xué)工作者在尋找替代LiPF6的努力上做了大量工作。雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋰作為其替代物從上世紀90年代起進行了大量研究，實驗表明，由于氟原子的強負電性，使得氮上的電子云離域，鋰正離子與相應(yīng)的負離子的作用力很小，從而其導(dǎo)電性能很好，導(dǎo)電率與 LiPF6相當(dāng)甚至超過LiPF6。然而，進一步研究發(fā)現(xiàn)，該電解質(zhì)對正極材料上的鋁集片的腐蝕嚴重，只有在高電壓條件下才能得到緩解，這成為它不能大規(guī)模應(yīng)用的最大阻力?？茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn)，該腐蝕性與C-N鍵的存在有關(guān)，隨著碳鏈的增長，腐蝕性降低，導(dǎo)電率增加，但隨著碳鏈繼續(xù)增長，電解液的粘度增大，反而會降低導(dǎo)電率。為此，引入F-N或P-N鍵替代C-N鍵將成為一種趨勢，例如雙(氟磺酰)亞胺鋰作為電解質(zhì)鹽現(xiàn)今研究較為熱門。而將F-N與C-N 鍵配合使用，即制備出非對稱型(氟代磺酰)亞胺鋰，它兼具雙(全氟磺酰)亞胺鋰和雙(氟磺酰)亞胺鋰的高導(dǎo)電率、電化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性的優(yōu)點，又兼具低粘度、低腐蝕的特性，具有廣闊的前景。無水型雙氟代磺酰亞胺鋰的合成一般由無水雙氟代磺酰亞胺鉀與LiBF4或 LiClO4置換反應(yīng)得到。非對稱型雙氟代磺酰亞胺鉀的結(jié)構(gòu)式如(I )，
權(quán)利要求
1.非對稱型雙氟代磺酰亞胺鉀的制備方法，非對稱型雙氟代磺酰亞胺鉀的結(jié)構(gòu)式如 CI)，其制備步驟如下
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對稱型雙氟代磺酰亞胺鉀的制備方法，其特征在于，步驟5)回流反應(yīng)6、小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非對稱型雙氟代磺酰亞胺鉀的制備方法，其特征在于，步驟 6)回流條件下攪拌反應(yīng)Μ 36小時。
全文摘要
本發(fā)明公開的非對稱型雙氟代磺酰亞胺鉀的制備方法，其步驟包括將磺酰胺與甲醇鈉溶于甲醇和乙醚中，回流并過濾；濾液減壓濃縮，真空干燥得到磺酰胺鈉；將新蒸餾的六甲基二硅胺烷與磺酰胺鈉回流反應(yīng)，減壓蒸餾，得到三甲基硅烷全氟烷基磺酰亞胺鈉；將磺酰氯緩慢滴入三甲基硅烷全氟烷基磺酰亞胺鈉溶液中；回流反應(yīng)后用乙醚溶解，洗滌，減壓，得到(RfSO2)(ClSO2)NH；將KF加入(RfSO2)(ClSO2)NH溶液中，經(jīng)回流反應(yīng)、過濾，減壓蒸餾，并用CH-2Cl2重結(jié)晶，得到非對稱型雙氟代磺酰亞胺鉀。該方法具有產(chǎn)品易分離，原料毒性及腐蝕性小，對設(shè)備要求低，成本適中的優(yōu)點。
文檔編號C07C303/40GK102180816SQ20111006139
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月15日
發(fā)明者張慶華, 胡鋒波, 詹曉力, 陳豐秋 申請人:浙江大學(xué)