中文名稱 雙氟磺酰亞胺鋰鹽

中文同義詞 二雙氟璜酰亞胺鋰;雙(氟磺酰)亞胺鋰;雙氟磺酰亞胺鋰鹽;雙氟代磺酰亞胺鋰

英文名稱:LithiumBis(fluorosulfonyl)imide

CAS號 171611-11-3

分子式 F2NO4S2.Li

分子量 187.0721064

EINECS號 686-526-7

外觀白色固體

在元素周期表中，氟是電負(fù)性 的元素。往往一個化合物中引入氟元素后，其物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著變化，也因此，許多含氟鋰化合物，如雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰（LiTFSI）和六氟磷酸鋰（LiPF6），被廣泛用于改善電池和電容的電學(xué)性能。美國專利US5916475公開了一種比LiTFSI和LiPF6具有更好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，更高的導(dǎo)電性和較低的腐蝕速率的含氟鋰鹽——雙氟磺酰亞胺鋰（LiFSI），并被認(rèn)為有可能取代LiPF6的一種雙氟代鋰鹽，在鋰電池和超級電容器中，將有著 的應(yīng)用前景。

大多數(shù)LiFSI的合成方法均是先合成雙氯磺酰亞胺（HClSI），然后與MFn（M為 1-15族，第4-6周期元素）反應(yīng)，制備出相應(yīng)的金屬或有機(jī)堿的雙氟磺酰亞胺的鹽中間體，再與LiOH或Li2CO3進(jìn)行陽離子交換反應(yīng)制得LiFSI（US2013331609、US2012041233、EP2415757、US2011034716），這些方法的缺點(diǎn)在于，交換反應(yīng)達(dá)到一個平衡后很難進(jìn)行完全，而未反應(yīng)完的中間體MSFI（M指金屬陽離子，有機(jī)堿陽離子）很難完全與LiSFI完全分離，得到高品質(zhì)的產(chǎn)品。

而采用HClSI直接與LiF反應(yīng)制備LiFSI時（US2004097757），會產(chǎn)生大量腐蝕性氣體HF，同時過量的LiF與LiFSI也不容易分離。

盡管也有報(bào)道，以純化的雙氟磺酰亞胺鉀（KFSI）與LiClO4金屬交換制備LiFSI，但產(chǎn)品中鉀離子往往很高，影響了其的實(shí)際應(yīng)用，并且LiClO4和生成的KClO4，均存在一定的爆炸風(fēng)險(xiǎn)（ElectrochimicalActa，2012，66，PP.320-324、Polyhedron，2006，25，PP.1292-1298、CN101747242、CN101747243、CN101654229）。另外，由于LiClO4一般需要稍過量參與反應(yīng)，但由于其自身吸濕性強(qiáng)，導(dǎo)致最終產(chǎn)物含有少量的LiClO4無法去除，使得最終產(chǎn)品LiFSI的純度無法保證。

US8377406公開了在水溶液中雙氟磺酰亞胺（HFSI）直接與碳酸鋰反應(yīng)制備LiFSI的方法，但該方法也存在明顯的不足，HFSI溶于水時劇烈放熱，從而導(dǎo)致HFSI的分解，該專利采用了超低溫（-78℃）配制HFSI水溶液的方法來解決HFSI溶于水時劇烈放熱的技術(shù)問題，但這種方法增加了大量能耗，更主要的是，LiFSI有著非常好的水溶解性，萃取效率非常低，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

JP2013091524對LiFSI的穩(wěn)定性進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)LiFSI在溫度超過40℃的環(huán)境中，分解速度加快，并且水分越大，分解越快，因此，該領(lǐng)域迫切需要一種使用試劑價(jià)廉易得，反應(yīng)迅速且 ，收率高，副產(chǎn)物少且易除去、合成的鋰鹽不易分解、后處理方式簡便的制備雙氟磺酰亞胺鋰鹽的方法，從而顯著降低產(chǎn)物的成本，并使得其更適合工業(yè)化生產(chǎn)。

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