CN102405189B - 氟磺酰亚胺盐以及氟磺酰亚胺盐的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够降低杂质的含量、且能够长期连续作业的氟磺酰亚胺盐的制备方法以及氟磺酰亚胺盐。本发明的氟磺酰亚胺盐的特征在于，K的含量为10000ppm以下。另外，本发明的制备方法的特征在于，在氯磺酰亚胺或其盐的氟化反应后，为了除去杂质，使反应溶液与碱性水溶液接触。各种杂质的含量降低到极低水平的本发明的氟磺酰亚胺盐，作为用于锂二次电池、电容器等的电解质、离子性液体，或者磺酰亚胺盐的中间体等是有用的。另外，通过将本发明的氟磺酰亚胺盐用作电解质，能够期待制成高性能的电化学设备。

Description

氟磺酰亚胺盐以及氟磺酰亚胺盐的制备方法
技术领域
本发明涉及氟磺酰亚胺盐，具体地涉及N-(氟磺酰基)-N-(氟烷基磺酰)亚胺、二(氟磺酰)亚胺的盐及其制备方法。
背景技术
N-(氟磺酰基)-N-(氟烷基磺酰)亚胺、或二(氟磺酰)亚胺等氟磺酰亚胺的盐或其衍生物，作为具有N(SO2F)基团或N(SO2F)2基团的化合物的中间体是有用的，另外，在用作电解质、添加到燃料电池的电解液中的添加物、选择性的亲电子氟化剂、光生酸剂、热生酸剂(熱酸発生剤)、近红外线吸收色素等的各种用途中，是有用的化合物。尤其是氟磺酰亚胺盐，由于具有高的耐电压、导电性，期待将其用作电解质时获得高性能的各种电化学设备，进行了各种研究(专利文献1、2)。
以往，通过使用氟化剂对氯磺酰亚胺进行卤素交换的方法(专利文献1、2，非专利文献1、2)、或者通过在尿素的存在下将氟磺酸(HFSO3)蒸馏得到二(氟磺酰)亚胺的方法(专利文献3)等来制备氟磺酰亚胺类。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2007-182410号公报
专利文献2：特表2004-522681号公报
专利文献3：特表平8-511274号公报
非专利文献
非专利文献1：John K.Ruff以及Max Lustig、Inorg.Synth.，11，138-140(1968)
非专利文献2：Jean’ne M.Shreeve等、Inorg.Chem.，37(24)，6295-6303(1998)
发明内容
然而，在以往的氟磺酰亚胺盐的合成中，所使用的原料和作为目标产物的氟磺酰亚胺的酸性高，并且，在反应时，作为副产物生成了氟化氢等卤化氢。因此，在使用了通常的反应容器的情况下，存在由于这些副产物等对反应容器等产生腐蚀，洗脱出来的金属等作为杂质混入目标物中的问题。另外，为了防止由这些副产物等引起的反应容器或周边部件的腐蚀，有时必须频繁进行反应容器或装置的维护，妨碍连续作业。而且，在产物中残留有上述副产物的情况下，有可能在用于各种用途时会腐蚀周边部件。
此外，在反应体系内，除了上述副产物和副产物产生的杂质以外，还含有来自于起始原料的杂质，从产物的纯度方面考虑，存在不能忽视这些杂质的存在的问题。尤其是在氟磺酰亚胺类中含有杂质的情况下，存在即使将该氟磺酰亚胺类用于各种用途中，也得不到所希望的特性(FSI类原本具有的耐电压、导电性、电池特性等)的问题。此外，根据本发明的发明人的研究，该倾向在含有作为杂质的钾(K)的情况下最显著，例如，证实在将含有作为杂质的钾的氟磺酰亚胺类用于锂二次电池的电解质时，电池容量降低。因此，在将氟磺酰亚胺类用作电化学设备的电解质的情况下，在降低成为性能低下的原因的杂质这一点上，还有改善的余地。
本发明是着眼于上述那样的情况而完成的，其目的在于提供一种能抑制腐蚀并能长期连续作业的氟磺酰亚胺盐的制备方法，另外，本发明还提供一种杂质含量降低了的氟磺酰亚胺盐，尤其是提供一种在用作电解质的情况下，难以产生二次电池、电容器、冷凝器、太阳能电池等电化学设备的容量降低的高性能电解质(氟磺酰亚胺盐)。
能够达到上述目的的本发明的氟磺酰亚胺盐的特征在于，钾(K)的含量为10000ppm以下。
另外，本发明的氟磺酰亚胺盐，优选作为杂质的FSO3NH2和/或FSO3H的含量为30000ppm以下。进一步，本发明的氟磺酰亚胺盐，优选Si、B、Fe、Cr、Mo、Ni的含量各自为1000ppm以下。另外，作为本发明的氟磺酰亚胺盐，优选选自由Zn、Cu、Bi组成的组中的一种以上的金属元素的总含量为1000ppm以下。进一步，优选Zn(锌)的含量为500ppm以下。并且，本发明的氟磺酰亚胺盐，优选Cl(氯)的含量为10000ppm以下。
优选二(氟磺酰)亚胺盐作为本发明的氟磺酰亚胺盐。另外，本发明的优选实施方式为，上述氟磺酰亚胺盐为二(氟磺酰)亚胺锂。
另外，在本发明中，还包括上述杂质的含量降低了的高纯度氟磺酰亚胺盐的制备方法。本发明的制备方法的特征在于，在氯磺酰亚胺或其盐的氟化反应后，为了除去杂质，使反应溶液与碱性水溶液接触。
根据本发明的方法，能够得到上述杂质含量降低了的高纯度氟磺酰盐。
优选通过将反应溶液添加到碱性水溶液中来进行所述接触。另外，优选使所述反应溶液与温度为5℃～50℃的碱性水溶液接触。进一步，相对于100质量份的所述反应溶液，优选所述碱性水溶液的用量为1质量份～100质量份。将氨水用作所述碱性水溶液的方式是本发明的优选实施方式。
此外，本发明中的“氟磺酰亚胺”，除了具有两个氟磺酰基的二(氟磺酰)亚胺以外，还包括具有氟磺酰基和氟烷基的N-(氟磺酰基)-N-(氟烷基磺酰)亚胺。作为起始原料的“氯磺酰亚胺”也一样。另外，“氟烷基”的意思是，一个以上氢原子被氟原子取代了的碳原子数为1～6的烷基，例如，包括氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、氟乙基、二氟乙基、三氟乙基、五氟乙基等。
根据本发明，能够得到作为电化学设备的电解质显示高性能的氟磺酰亚胺盐。
根据本发明，即使在产生作为反应副产物的酸的情况下，反应容器或周边部件也难以被腐蚀，能够进行氟磺酰亚胺盐制备的连续作业，另外，能够提供一种杂质含量降低了的氟磺酰亚胺盐。另外，本发明的氟磺酰亚胺盐，由于降低了杂质含量，因此，通过将本发明的氟磺酰亚胺盐用作电解质，能够期待制成高性能的电化学设备。
附图说明
图1是表示实验例13、实验例14的结果的图。
具体实施方式
以下，对本发明进行详细说明。本发明的氟磺酰亚胺盐，杂质含量被降低到极低水平。具体地，本发明的氟磺酰亚胺盐中作为杂质所含的K(钾)的含量为10000ppm以下(质量基准)。在K的含量高的情况下，将氟磺酰亚胺盐用作电化学设备中所具备的电解质时，K插入到石墨层间，使电极恶化，因此有容易产生容量降低的问题的趋势，但是，K含量为10000ppm以下时，有难以产生上述问题的趋势。K的含量优选为7000ppm以下，更优选为5000ppm以下，进一步优选为1000ppm以下，更进一步优选为500ppm以下。此外，K的含量的下限为0.01ppm左右即可，更优选为0.1ppm，进一步优选为1ppm。
另外，本发明的氟磺酰亚胺盐中作为杂质所含的Si、B、Fe、Cr、Mo、Ni的含量，优选各自为1000ppm以下(质量基准)。即，在含有上述全部元素的情况下，氟磺酰亚胺盐中所含的Si、B、Fe、Cr、Mo以及Ni各元素的含量各自分别为1000ppm以下。氟磺酰亚胺盐中的Si、B、Fe、Cr、Mo以及Ni各元素的含量，更优选各自分别为800ppm以下，进一步优选为500ppm以下。
如上所述，在氟磺酰亚胺盐的制备过程中，在反应体系内生成有卤化氢或卤化物。此外，氟磺酰亚胺类的生成反应(氟化反应)在无水气氛下进行，因此，在反应中，难以进行反应容器或装置的腐蚀。但是，在进行后处理时，反应体系从无水气氛分离，因此，反应溶液易倾向酸性。因此，通过与含有酸性成分的反应溶液接触，反应容器被腐蚀，其结果，来自于反应容器的杂质混入产物中。例如，只要是使用了玻璃制的反应容器的情况，硅(Si)或硼(B)；不锈钢制反应容器的情况下，铁(Fe)、铬(Cr)以及镍(Ni)；ハステロイ(注册商标)制反应容器的情况下，镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)以及铁(Fe)等分别混入产物中。
但是，根据后述的本发明的方法，在氯磺酰亚胺类的氟化反应后，使反应溶液与碱性水溶液接触，由此，反应溶液中的酸性成分被快速中和，其结果，能够防止反应容器的腐蚀。另外，在氟化反应中生成的副产物与碱性水溶液中所含的成分形成水溶性的复合体。另一方面，由于作为目标物的氟磺酰亚胺盐为油溶性，因此认为，通过利用简单的分液操作将有机层分离，能够得到杂质量降低了的产物。
另外，优选氟磺酰亚胺和/或氟磺酰亚胺盐中上述Si的含量为800ppm以下，更优选为500ppm以下，进一步优选为100ppm以下，更进一步优选为50ppm以下，更进一步优选为20ppm以下。关于B、Fe、Cr、Mo以及Ni的含量也同样，优选分别为800ppm以下，更优选为500ppm以下，进一步优选为100ppm以下，更进一步优选为50ppm以下，更进一步优选为20ppm以下。另外，优选上述杂质的含量越少越好，最优选本发明的氟磺酰亚胺盐中不含上述杂质(杂质含量为0％)，例如，上述杂质含量的下限，Si、B、Fe、Cr、Mo以及Ni中的任意一种以上的含量(总量)为0.1ppm左右即可。此外，下限也可以为0.5ppm左右，进一步，下限也可以为1ppm左右。杂质的含量为上述范围时，即使将本发明的氟磺酰亚胺盐用作后述的各种电化学设备中所具备的离子导体，也难以产生周边部件的腐蚀、或由杂质离子成分带来的问题。
关于制备上述Si、B、Fe、Cr、Mo以及Ni的含量分别被降低到上述范围内的氟磺酰亚胺盐，即使在后述的本发明的制备方法中，也优选采用通过使氟化反应后的反应溶液添加到碱性水溶液中以使这两者接触的碱接触工序。因为通过该碱接触工序，能够更有效地降低上述元素的含量。
另外，本发明的氟磺酰亚胺盐，优选在氟化工序中生成的含氟原子的副产物例如FSO3NH2(磺酰胺类)、FSO3H等的含量也降低了的氟磺酰亚胺盐。优选副产物的含量(总量)为30000ppm以下(质量基准)的氟磺酰亚胺盐。更优选为10000ppm以下，进一步优选为5000ppm以下。此外，最优选在本发明的氟磺酰亚胺盐中不含这些含氟原子的副产物，但是，例如，含量(下限)为0.1ppm左右即可。更优选为1ppm以上。以往难以除去上述FSO3NH2、FSO3H等含氟原子的副产物，但是如果采用后述的本发明的制备方法，则能够得到FSO3NH2、FSO3H的含量降低到上述范围内的氟磺酰亚胺盐。
进一步，本发明的氟磺酰亚胺盐，优选选自由第11族～第15族、第4周期～第6周期的元素组成的组中的至少一种元素等、来自于在后述的氟化反应中使用的氟化物(氟化剂)的成分的含量也降低的氟磺酰亚胺盐，具体地，来自于氟化剂的金属的含量(总量)优选为1000ppm以下。与上述来自于反应装置的杂质同样地，优选产物中的杂质量少，尤其是在将本发明的氟磺酰亚胺盐用作各种电化学设备所具备的离子导体的情况下，优选氟磺酰亚胺盐中的杂质离子成分的含量越少越好。更优选来自于氟化剂的金属元素的含量为500ppm以下，进一步优选为100ppm以下，更进一步优选为50ppm以下，更进一步优选为10ppm以下。此外，如后所述，作为本发明涉及的氟磺酰亚胺盐的优选的制备方法，可举出使用含有上述元素中的锌(Zn)、铜(Cu)、铋(Bi)的氟化剂的方法，在产物中，选自由来自于上述氟化剂的Zn、Cu、Bi组成的组中的一种以上的金属元素的总含量优选为1000ppm以下。更优选选自由Zn、Cu、Bi组成的组中的一种以上的金属元素的含量(总量)为500ppm以下，进一步优选为100ppm以下，更进一步优选为50ppm以下，更进一步优选为10ppm以下。其中，最优选使用含锌(Zn)的氟化剂，因此，优选本发明的氟磺酰亚胺盐中的锌(Zn)的含量为1000ppm以下，更优选为500ppm以下，进一步优选为100ppm以下，更进一步优选为50ppm以下，更进一步优选为10ppm以下。此外，由于上述锌等元素有时被包含在用作氟化剂的起始原料中，因此有时难以完全除去，另外，过度的精制操作可能会使产物的收率降低。因此，上述锌等元素的含量的下限为0.1ppm左右即可，更优选为1ppm以上。
本发明的氟磺酰亚胺盐，除了锌以外，优选卤素尤其是氯(Cl)的含量也为10000ppm以下。在氟磺酰亚胺盐中残留有氯的情况下，在用于各种电化学设备的情况下，有可能会使周边部件腐蚀。更优选为5000ppm以下，更进一步优选为1000ppm以下，进一步优选为500ppm以下，更进一步优选为100ppm以下，此外，更进一步优选为50ppm以下，最优选为20ppm以下。另外，下限为0.1ppm左右即可，更优选为1ppm以上。
这样，认为杂质的含量降低了的本发明的氟磺酰亚胺盐，从低温到高温表现出高的离子导电性，另外，认为有助于提高在高温时的设备的安全性。
此外，上述杂质的种类和含量，可以通过后述的ICP发射光谱分析法、或NMR测定进行分析。
本发明的氟磺酰亚胺盐的制备方法，只要能将各种杂质量降低到上述范围就没有特别的限定，但是，例如优选采用以下的制备方法。
本发明的氟磺酰亚胺盐的制备方法的其特征在于，在氯磺酰亚胺或其盐的氟化反应后，使反应溶液与碱性水溶液接触。
如上所述，在氯磺酰亚胺类的氟化反应时，作为副产物产生了来自于原料或氟化物(氟化剂)的氟化氢等卤化氢、或卤化物等直接或者溶于水显示酸性的物质。在本发明中，认为由于使氟化反应后的反应溶液与碱性水溶液接触，因此，反应溶液中的酸性成分被中和，能够防止反应容器的腐蚀。另外，关于通过本发明产物中的杂质量被降低这一点，认为由于在反应结束后，起始原料或氟化物中所含的成分与碱性水溶液中所含的成分生成复合体，该复合体被萃取到水层，因此通过分离有机层，能够得到作为产物的杂质含量少的氟磺酰亚胺盐。
如上所述，在本发明中，在氯磺酰亚胺或其盐的氟化反应后，将反应溶液与碱性水溶液混合，使反应溶液与碱性水溶液接触(碱接触工序)。在此，“氟化反应后”不仅限于氟化反应刚结束后，还包括在氟化反应后，在进行了氟磺酰亚胺(或其盐)的阳离子交换反应后进行碱接触工序的情况。
作为所述碱性水溶液，使用碱性物质的水溶液即可。作为碱性物质，可举出氨；乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、二甲胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、2-乙基己胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺等具有碳原子数为1～8的烷基的烷基伯胺、烷基仲胺或烷基叔胺；乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺等具有碳原子数为1～8的亚烷基的亚烷基二胺等脂肪族胺；(一)乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺等链烷醇胺(アルカノ一ルアミン)；环己胺、二环己胺等脂环胺；苄胺、间苯二甲胺等芳香族胺；这些胺的环氧乙烷加成物；甲脒；胍；脒；1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(ジアザビシクロウンデセン)、1，5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(ジアザビシクロノネン)、哌啶、吗啉、哌嗪、嘧啶、吡咯、咪唑、咪唑啉、三唑(トリアゾ一ル)、噻唑、吡啶、吲哚等杂环胺；碱金属(锂、钠、钾等)、或者碱土类金属(镁、钙、锶以及钡等)的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、甲酸盐、乙酸盐、硬脂酸盐、棕榈酸盐、丙酸盐、草酸盐等。其中，从收率方面考虑，优选氨、乙胺等胺类化合物的水溶液。其中，从亲水性方面考虑，优选脂肪族胺、链烷醇胺、这些胺的环氧乙烷加成物、杂环胺作为碱性物质。尤其是从廉价、容易获得方面考虑，优选使用氨水作为碱性水溶液。
上述作为用于碱性水溶液的碱性物质，优选所含的作为杂质的Zn、K、Fe、Cr、Ni、Na等金属成分的含量为100ppm以下。更优选为10ppm以下。
另外，用于制备碱性水溶液的水，优选Zn、K、Fe、Cr、Ni、Na等金属成分的含量为100ppm以下，更优选为10ppm以下。这样的金属成分的含量低的水，例如，可以通过离子交换树脂、蒸馏器、超纯水装置制备。另外，用于制备碱性水溶液的水，可以选择电导率作为指标，例如，优选使用电阻率为0.1MΩ·cm以下(25℃)的水。
此外，碱性水溶液中还可以含有有机溶剂。作为有机溶剂，可以使用与后述的反应溶剂相同的物质。在使用有机溶剂的情况下，相对于在制备碱性水溶液中使用的100质量份的水，碱性水溶液中的有机溶剂量，优选为1质量份～50质量份，更优选为1质量份～30质量份，进一步优选为1质量份～10质量份。
使用上述碱性物质以及水制备的碱性水溶液中所含的Zn、K、Fe、Cr、Ni、Na等金属成分的含量优选为100ppm以下，更优选为10ppm以下。此外，上述杂质的种类和含量，可以通过后述的ICP发射光谱分析法进行分析。
碱性水溶液中的上述碱性物质的含量，只要是能与在后述的氟化反应中使用的氟化物中所含的特定的元素形成复合体的量即可。例如，相对于1mol的氟化物，优选含有0.3mol倍以上、30mol倍以下的碱性物质，更优选为0.5mol倍以上，进一步优选为1mol倍以上；优选为15mol倍以下，进一步优选为10mol倍以下。
此外，碱性水溶液中的碱性物质的存在量在上述范围即可，碱性水溶液的用量没有特别的限定，但是在碱性水溶液的量过多的情况下，有可能废水量变多，或者目标物向碱性水溶液流出，萃取效率低下，因而不优选。因此，相对于100质量份的反应溶液，优选碱性水溶液的用量为1质量份～100质量份。在碱性水溶液的用量过少的情况下，有时难以充分除去杂质，而且有时会析出副产物，因此，在制备工序上不优选。碱性水溶液的用量更优选为5质量份～50质量份，进一步优选为10质量份～30质量份。
优选使所述反应溶液与温度为5℃～50℃的碱性水溶液接触。在将反应溶液添加到碱性水溶液中时，有时会放热，因此从更安全地得到产物的观点考虑，优选使用上述温度范围的碱性水溶液。另外，还可以一边通过水浴或冰浴冷却碱性水溶液，一边进行反应溶液的添加、与碱性水溶液的接触。碱性水溶液的温度更优选为10℃～40℃，进一步优选为20℃～30℃。此外，从更有效地防止由反应溶液与碱性水溶液接触引起的放热的观点考虑，优选一边搅拌碱性水溶液一边添加反应溶液。
反应溶液中所含的氟磺酰亚胺的浓度优选为1质量％～70质量％。浓度过高时，反应有可能变得不均匀，另一方面，过低时，每批的生产率低，不经济。反应溶液中所含的氟磺酰亚胺的浓度，更优选为3质量％～60质量％，进一步优选为5质量％～50质量％。
碱接触工序，反应溶液与碱性水溶液接触即可。例如，可举出将氟化反应后的反应溶液添加到碱性水溶液中并接触的方式；在氟化反应后的反应溶液中添加碱性水溶液并接触的方式；将氟化反应后的反应溶液和碱性水溶液同时添加到不同的反应容器中并使这两者接触的方式等。这些方式中，优选将氟化反应后的反应溶液添加到碱性水溶液中并使这两者接触的方式。另外，对于添加反应溶液时的方式也没有特别的限定，可举出少量连续地将反应溶液注入碱性水溶液的方式；连续将所规定量的反应溶液滴加到碱性水溶液中的方式；分成几次断续地将反应溶液注入或滴加到碱性水溶液的方式等，但是，反应溶液的添加方式并不限定于此。
反应溶液与碱性水溶液的接触时间，只要反应溶液与碱性水溶液的接触充分就没有特别的限定，例如，优选从反应溶液的添加结束1分钟左右(更优选为5分钟左右)，一边搅拌，一边使反应溶液与碱性水溶液接触。如果接触时间过短，则有时在产物中残留有杂质，或者酸性成分的除去不充分，对反应容器产生腐蚀。
反应溶液与碱性水溶液的接触工序，在以往公知的反应容器内进行即可，对反应容器的种类没有特别的限定。例如，可以使用SUS304、SUS316、SUS329、SUS430、SUS444等不锈钢制；碳钢制；镍制；钛制；铬制；以镍为主要成分，含有少量的钼、铬、铌以及铁等的镍基合金制(例如ハステロイ(注册商标)(ハステロイC22、ハステロイC276、ハステロイB等)、インコネル(注册商标)(インコネル600、インコネル625、インコネル718、インコネル750X等))；以钴为主要成分，含有铬、钨等的钴基合金制(例如、ステライト(注册商标))；硼硅酸玻璃制；内表面被搪玻璃化的金属制反应容器；内表面被聚四氟乙烯处理了的反应容器等以往公知的反应容器均可以使用，所有的情况都可以得到本发明的效果。
此外，杂质的除去量不充分时，还可以使反应溶液与碱性水溶液充分接触后，除去水层，再将有机层与碱性水溶液混合并洗涤(碱洗)。但是，过度的碱洗还可能导致废液量的增加，并且导致产物向水层流出，因此，优选利用碱性水溶液进行的洗涤次数的上限为10次左右，更优选为5次以下。此外，利用碱性水溶液进行的洗涤次数的下限没有特别的限定，优选至少实施1次，更优选实施2次以上。
在反应溶液与碱性水溶液的接触后、或者在根据需要进行的碱洗后，如果分离有机层，则能够得到作为产物的氟磺酰亚胺盐。此外，为了提高产物的纯度，还可以进一步进行精制。
本发明涉及的氟磺酰亚胺盐，可以利用使用水、有机溶剂、以及它们的混合溶剂的分液萃取法，容易地精制。作为有机溶剂，例如可举出碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯(ブチレンカ一ボネ一ト)、γ-丁内酯、γ-戊内酯、二甲氧基甲烷、1，2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，3-二噁烷、4-甲基-1，3-二氧戊烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙腈、环丁砜、3-甲基环丁砜、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基噁唑啉酮(N-メチルオキサゾリジノン)、戊腈、苯甲腈、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、硝基甲烷、硝基苯等非质子性溶剂。此外，作为分液萃取法，优选使用水和有机溶剂的方式。因此，作为有机溶剂，优选使用与水混合时分离为两层的有机溶剂。当然，还可以采用除了分液萃取法以外的精制法，例如利用上述溶剂进行洗涤的方法、再沉淀法、再结晶法、结晶法以及利用色谱法进行精制的方法等以往公知的精制方法。
此外，作为在本发明中使用的溶剂，优选使用Zn、K、Fe、Cr、Ni、Na等金属成分的含量为100ppm以下的溶剂，更优选为10ppm以下。这样的有机溶剂，例如可以利用金属除去过滤器或蒸馏器进行处理而制备。此外，上述杂质的种类和含量，可以利用后述的ICP发射光谱分析法进行分析。
接着，对本发明涉及的氟磺酰亚胺的合成方法进行说明。在本发明中，对合成氟磺酰亚胺的方法没有特别的限定，可以采用所有以往公知的方法。例如，可以列举出在专利文献3中记载的在尿素的存在下通过将氟磺酸(HFSO3)蒸馏得到(氟磺酰)亚胺的方法、使用氟化剂由氯磺酰亚胺合成氟磺酰亚胺的方法(专利文献1、2等)等，优选使用氟化剂由氯磺酰亚胺合成氟磺酰亚胺的方法。以下对由氯磺酰亚胺合成氟磺酰亚胺的方法进行说明。首先，对作为氟磺酰亚胺的原料的氯磺酰亚胺的合成方法进行说明。
例如，作为合成氯磺酰亚胺的方法，可举出使三氧化硫与氯化氰反应后，使产物(氯磺酰异氰酸酯)与氯磺酸反应的方法；使氨基磺酸与氯化亚硫酰反应后，进一步与氯磺酸反应的方法(以上为二(氯磺酰)亚胺的合成方法)；使氯磺酰异氰酸酯与氟化烷基磺酸或氟磺酸反应的方法(N-(氯磺酰基)-N-(氟烷基磺酰)亚胺、或者N-(氯磺酰基)-N-(氟磺酰)亚胺的合成方法)等。当然，也可以使用市售的氯磺酰亚胺合成氟磺酰亚胺。
接着，进行氯磺酰亚胺的氟化反应。此外，对氟化反应的时机没有特别的限定，首先进行氯磺酰亚胺(质子体)的氟化反应的方式；进行了氯磺酰亚胺的阳离子交换反应后，进行氯磺酰亚胺盐的氟化反应的方式等所有的方式均可。
对氯磺酰亚胺(质子体)或者氯磺酰亚胺盐(以下称作氯磺酰亚胺类)的氟化反应也没有特别的限定，以往公知的方法均可以采用。例如可举出使用上述非专利文献1、2中记载的氟化剂(AsF3、SbF3)，对氯磺酰亚胺进行卤素交换的方法；将专利文献1、2中记载的KF或CsF等一价阳离子的离子性氟化物用作氟化剂，将二(氯磺酰)亚胺氟化的方法；使氯磺酰亚胺类与含有选自由第11族～第15族、第4周期～第6周期的元素组成的组中的至少一种元素的氟化物(优选CuF2、ZnF2、SnF2、PbF2以及BiF3等)反应的方法。其中，优选使氯磺酰亚胺类与含有选自由第11族～第15族、第4周期～第6周期的元素组成的组中的至少一种元素的氟化物反应的方法。
在将上述氟化物用于氯磺酰亚胺类的氟化反应的情况下，能够在一个阶段进行氯磺酰亚胺类的卤素(从氯到氟)、阳离子(从质子或者特定的阳离子到第11族～第15族、第4周期～第6周期的元素)各自的交换反应。
在氯磺酰亚胺类和上述氟化物等起始原料为液状且互相溶解的情况下，也不一定必须使用反应溶剂，但是，优选使用例如非质子性溶剂。具体地，可举出碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、γ-丁内酯、γ-戊内酯、二甲氧基甲烷、1，2-二甲氧基乙烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，3-二噁烷、4-甲基-1，3-二氧戊环、甲酸甲酯、乙酸甲酯、丙酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯、乙腈、环丁砜、3-甲基环丁砜、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基噁唑啉酮、戊腈、苯甲腈、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、硝基甲烷、硝基苯等非质子性溶剂。从使氟化反应顺利地进行的观点考虑，优选使用极性溶剂，在上述例示的溶剂中，优选戊腈、乙酸乙酯、乙酸异丙酯以及乙酸丁酯。此外，从精制时的操作性考虑，优选沸点低、能与水形成两层状态的溶剂。
作为上述反应溶剂，与上述用于精制的反应溶剂同样地，优选使用Zn、K、Fe、Cr、Ni、Na等金属成分的含量为100ppm以下的反应溶剂，更优选为10ppm以下。此外，上述杂质的种类和含量，可以利用后述的ICP发射光谱分析法进行分析。
上述氟化反应可以在以往公知的反应容器中进行。例如，上述的不锈钢制；碳钢制；镍制；钛制；铬制；镍基合金制；钴基合金制；硼硅酸玻璃制；内表面被搪玻璃化或者聚四氟乙烯处理了的反应容器等以往公知的反应容器均可以使用。
此外，例如可以利用19F-NMR等确认氟化反应的结束。即，随着反应的进行，相当于氟的化学位移处出现峰，进而，该峰的相对强度(积分值)增大。因此，通过19F-NMR追踪反应的进行状态，同时确认氟化反应的结束即可。此外，在反应时间过长的情况下，副产物的生成变得显著，因此，优选在目标物的峰的相对强度为最大的时候(例如反应开始后6小时～12小时左右)结束氟化反应。
通过使氯磺酰亚胺类或者氟磺酰亚胺盐与含有所希望的阳离子的盐反应，能够进行阳离子交换(阳离子交换反应工序)。作为阳离子，优选Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属或者后述的鎓阳离子(オニウムカチオン)。含有碱金属的氟磺酰亚胺盐，通过在高温下熔融或者溶解于适当的有机溶剂，能够用作各种电化学设备的离子导体材料，因此是有用的。其中，优选将Li、Na作为阳离子，最优选的阳离子为Li。另外，含有鎓阳离子的氟磺酰亚胺盐，为在常温下稳定地保持熔融状态的常温熔融盐，适合用作耐长期使用的电化学设备的离子导体的材料、或有机合成中的反应溶剂等。
作为含有碱金属的盐，可举出LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH等氢氧化物；Na2CO3、K2CO3、Rb2CO3、Cs2CO3等碳酸盐；LiHCO3、NaHCO3、KHCO3、RbHCO3、CsHCO3等碳酸氢盐；LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl等氯化物；LiF、NaF、KF、RbF、CsF等氟化物；CH3OLi、Et2OLi等醇盐化合物；以及EtLi、BuLi和t-BuLi(其中Et表示乙基、Bu表示丁基)等烷基锂化合物等碱金属盐。此外，本发明不从上述含有碱金属的盐中排除钾盐，使用钾盐的情况当然也包含在本发明中，但是，从更加严密控制产物中的钾的含量的观点考虑，优选使用不含钾的盐。在使用钾以外的碱金属盐的情况下，优选使用钾含量少的碱金属盐。钾以外的碱金属盐中所含的钾量，优选为1000ppm以下，更优选为100ppm以下，进一步优选为10ppm以下。
另一方面，作为鎓阳离子，优选用通式(I)：L+-Rs(通式中，L表示C、Si、N、P、S或O。R相同或不同，为氢原子、氟原子、或有机基团，R为有机基团时，它们也可以互相结合。s为2、3或4，为由元素L的价数而决定的值。此外，L-R间的键，可以为单键，另外也可以为双键。)表示的鎓阳离子。
上述R表示的“有机基团”的意思是，具有至少一个碳原子的基团。上述“具有至少一个碳原子的基团”，只要具有至少一个碳原子即可，另外，也可以具有卤素原子或杂原子等其它原子、或取代基等。作为具体的取代基，可举出例如氨基、亚氨基、酰胺基、具有醚键的基团、具有硫醚键的基团、酯基、羟基、烷氧基、羧基、氨基甲酰基、氰基、二硫基、硝基、亚硝基、磺酰基等。
作为用通式(I)表示的鎓阳离子，具体地优选用下述通式
[化学式1]
(通式中，R与通式(I)相同)表示的鎓阳离子。这样的鎓阳离子可以单独使用，也可以两种以上并用。其中，作为优选的鎓阳离子，可举出下述的鎓阳离子。
(1)用下述通式
[化学式2]
表示的9种杂环鎓阳离子中的一种。
(2)用下述通式
[化学式3]
表示的5种不饱和鎓阳离子中的一种。
(3)用下述通式
[化学式4]
表示的10种饱和环鎓阳离子中的一种。
上述通式中，R1～R12相同或不同，为氢原子、氟原子、或有机基团，为有机基团时，它们也可以互相结合。
(4)R为氢、C1～C8的烷基、C6～C12的芳基、或者C7～C13的芳烷基的链状(鎖状)鎓阳离子。其中，在通式(I)中，L优选为N。
可举出例如四甲基铵、四乙基铵、四丙基铵、四丁基铵、四庚基铵、四己基铵、四辛基铵、三乙基甲基铵、甲氧基乙基二乙基甲基铵、三甲基苯基铵、苄基三甲基铵、苄基三丁基铵、苄基三乙基铵、二硬脂基二甲基铵、二烯丙基二甲基铵、(2-甲氧基乙氧基)甲基三甲基铵、四(五氟乙基)铵等季铵类；三甲基铵、三乙基铵、三丁基铵、二乙基甲基铵、二甲基乙基铵、二丁基甲基铵等叔铵类；二甲基铵、二乙基铵、二丁基铵等仲铵类；甲基铵、乙基铵、丁基铵、己基铵、辛基铵等伯铵类；N-甲氧基三甲基铵、N-乙氧基三甲基铵、N-丙氧基三甲基铵以及NH4等铵化合物等。在这些例示的链状鎓阳离子中，作为优选的链状鎓阳离子，可举出铵、三甲基铵、三乙基铵、三丁基铵、三乙基甲基铵、四乙基铵以及二乙基甲基(2-甲氧基乙基)铵。
在上述(1)～(4)的鎓阳离子中，优选的是用下述通式
[化学式5]
(通式中，R1～R12与上述相同)表示的5类鎓阳离子以及上述(4)的链状鎓阳离子。上述R1～R12为氢原子、氟原子、或有机基团，作为有机基团，优选直链、支链或环状的碳原子数为1～18的饱和或不饱和烃基、氟化烃基等，更优选碳原子数为1～8的饱和或不饱和烃基、氟化烃基。这些有机基团，还可以含有氢原子、氟原子、氮原子、氧原子、硫原子、氨基、亚氨基、酰胺基、醚基、酯基、羟基、羧基、氨基甲酰基、氰基、磺酸基、硫醚基等官能基。更优选R1～R12具有氢原子、氟原子、氰基以及磺酸基等中的任意一种以上。此外，结合有两个以上有机基团时，该结合可以形成在有机基团的主骨架之间，另外也可以形成在有机基团的主骨架与上述官能基之间、或者形成在上述官能基之间。
作为含有上述鎓阳离子的盐，可举出上述鎓阳离子的卤化物、氢氧化物、碳酸化物以及碳酸氢化物等。
此外，在氟化反应工序、阳离子交换反应工序的任意一个工序中，反应溶液中所含的具有磺酰亚胺骨架的化合物(例如氟磺酰亚胺、氟磺酰亚胺盐等)的浓度优选为1质量％～70质量％。浓度过高时，有可能反应不均匀，另一方面，过低时，每批的生产率低，不经济。更优选为3质量％～60质量％，进一步优选为5质量％～50质量％。
根据本发明的制备方法，能够得到各种杂质的含量降低到极低水平的氟磺酰亚胺盐。另外，各种杂质的含量降低到极低水平的本发明的二(氟磺酰)亚胺盐、N-(氟磺酰基)-N-(氟烷基磺酰)亚胺盐，作为用于锂二次电池、电容器等的电解质或离子性液体，或者氟磺酰基化合物的中间体等是有用的。尤其是本发明的二(氟磺酰)亚胺以及N-(氟磺酰基)-N-(氟烷基磺酰)亚胺的有机盐，适合用作构成一次电池、锂(离子)二次电池或燃料电池等具有充电/放电功能的电池、电解冷凝器、双电荷层电容器、太阳能电池和电致变色显示元件等电化学设备的离子导体的材料。
实施例
以下举出实验例更具体地说明本发明，本发明当然不受下述实验例的限制，当然可以在能够满足上述和后述宗旨的范围内进行适当的变更并实施，这些均包含在本发明的技术范围内。
[ICP发射光谱分析法]
将0.1g的下述实验例得到的氟磺酰亚胺盐与9.9g的超纯水(18.2MΩ·cm)混合，成为浓度为1％的水溶液，以该水溶液为测定样品，使用多类型(マルチタイプ)ICP发射光谱分析装置(岛津制作所制“ICPE-9000”)，进行产物中所含的杂质的分析。此外，定量下限为0.1ppm。
[NMR测定]
1H-NMR、19F-NMR的测定，使用Varian公司制的“Unity Plus-400”进行(内标物质：三氟甲基苯、积算次数：16次)。
实验例1
(氟化反应)
在氮气气氛下，量取18g乙酸丁酯到容量为100ml的パイレツクス(注册商标)制反应容器A中，向其中缓慢滴加2.00g(9.34mmo1)的二(氯磺酰)亚胺。接着，向其中投入1.01g(9.81mmol、1.05当量)的ZnF2粉末，在室温(25℃)下搅拌6小时直到完全溶解。
量取5.4g的25质量％的氨水(8.48当量、温度为25℃)到不同的容量为100ml的パイレツクス(注册商标)制反应容器B中，一边搅拌氨水，一边向其中缓慢滴加反应容器A的反应溶液。反应溶液的滴加结束后，停止搅拌，从分为两层的反应溶液中除去含有ZnCl2等副产物的水层，将含有氟磺酰亚胺的有机层分离。利用19F-NMR(CD3CN)分析得到的有机层中所含的氟磺酰亚胺的浓度(收获量(氟磺酰亚胺阴离子)：1.36g、收率81％)。测定得到的氟磺酰亚胺中所含的各种杂质量。结果如表1所示。
19F-NMR(CD3CN)：δ56.0
通过ICP发射分析装置确认从有机层分离的水层中所含的成分，结果确认锌为50000ppm以上。通过该结果，可以认为来自于氟化物ZnF2的锌，通过与氨水的接触，成为配位有氨的水溶性四氨合锌离子([Zn(NH3)4]2+)，被萃取到水层，其结果，降低了产物中的杂质离子成分的含量。
(阳离子交换反应)
接着，加入相对于得到的有机层中所含的氟磺酰亚胺为2当量的LiOH饱和水溶液(约3g)并搅拌。之后，从反应溶液除去水层，从得到的有机层馏去乙酸丁酯，通过干燥得到白色固体氟磺酰亚胺的锂盐(收获量：1.27g、收率90％)。得到的氟磺酰亚胺的锂盐中所含的杂质量如表2所示。
19F-NMR(CD3CN)：δ56.0
实验例2
除了使用ハステロイ(注册商标)C22制的反应容器来替代パイレツクス(注册商标)制的反应容器A、B以外，与实验例1同样地，制备氟磺酰亚胺(收获量1.35g、收率80％)以及氟磺酰亚胺的锂盐(收获量1.19g、收率85％)。得到的氟磺酰亚胺及其锂盐中所含的杂质量如表1、表2所示。
实验例3
与实验例1同样地，向乙酸丁酯和二(氯磺酰)亚胺的混合溶液中添加氟化锌粉末。氟化锌溶解后，向反应容器A中加入1.35g(9.81mmol、1.05当量)的三乙胺盐酸盐，搅拌10分钟。通过1H-NMR确认氟磺酰亚胺的三乙胺盐的生成(收获量1.32g、收率78％)。测定得到的氟磺酰亚胺中所含的各种杂质量。结果如表1所示。
1H-NMR(CD3CN)：δ3.1(6H)、1.2(9H)
19F-NMR(CD3CN)：δ56.0
接着，除了使用了得到的氟磺酰亚胺的三乙胺盐以外，与实验例1同样地进行阳离子交换反应，制备氟磺酰亚胺的锂盐(收获量1.15g、收率84％)。得到的氟磺酰亚胺的锂盐中所含的杂质量如表2所示。
19F-NMR(CD3CN)：δ56.0
实验例4
除了在二(氯磺酰亚胺)的氟化反应后，向パイレツクス(注册商标)制反应容器A中的反应溶液中缓慢地添加5.4g的25质量％的氨水(8.48当量、温度为25℃)以外，与实验例1同样地，制备氟磺酰亚胺盐(收获量1.32g、收率78％)、氟磺酰亚胺的锂盐(收获量1.13g、收率83％)。得到的氟磺酰亚胺及其锂盐中所含的杂质量如表1、表2所示。
实验例5
除了在二(氯磺酰亚胺)的氟化反应后，向ハステロイ(注册商标)C22制的反应容器中的反应溶液中缓慢地添加5.4g的25质量％氨水(8.48当量、温度为25℃)以外，与实验例2同样地，制备氟磺酰亚胺(收获量1.20g、收率71％)以及氟磺酰亚胺的锂盐(收获量1.06g、收率85％)。得到的氟磺酰亚胺及其锂盐中所含的杂质量如表1、表2所示。
实验例6
在氮气气氛下，量取1.8kg的乙酸丁酯到容量为31的パイレツクス(注册商标)制反应容器A中，向其中缓慢滴加200g(934mmol)的二(氯磺酰)亚胺。接着，向其中投入101g(981mmol、1.05当量)的ZnF2粉末，在室温(25℃)下搅拌6小时直到完全溶解。
量取5.4kg的25质量％的氨水(8.48当量、温度为25℃)到不同的容量为101的パイレツクス(注册商标)制反应容器B中，一边搅拌氨水，一边向其中缓慢滴加反应容器A的反应溶液。反应溶液的滴加结束后，停止搅拌，从分为两层的反应溶液中除去含有ZnCl2等副产物的水层，将含有氟磺酰亚胺的有机层分离。利用19F-NMR(CD3CN)分析得到的有机层中所含的氟磺酰亚胺的浓度(收获量133g、收率79％)，测定得到的氟磺酰亚胺中所含的各种杂质量。结果如表1所示。
19F-NMR(CD3CN)：δ56.0
接着，加入相对于得到的有机层中所含的氟磺酰亚胺为2当量的LiOH饱和水溶液(约300g)并搅拌。之后，从反应溶液除去水层，进而从得到的有机层馏去乙酸丁酯，通过干燥得到白色固体氟磺酰亚胺的锂盐(收获量125g、收率90％)。得到的氟磺酰亚胺的锂盐中所含的杂质量如表2所示。
19F-NMR(CD3CN)：δ56.0
实验例7
除了使用5.4g的超纯水(温度为25℃、18.2MΩ·cm(总离子成分量＜lppm))来替代氨水以外，与实验例1同样地，制备氟磺酰亚胺(收获量1.10g、收率66％)。测定得到的氟磺酰亚胺中所含的各种杂质量。结果如表1所示。
实验例8
除了使用5.4g的超纯水来替代氨水以外，与实验例2同样地，制备氟磺酰亚胺(收获量1.01g、收率60％)。测定得到的氟磺酰亚胺中所含的各种杂质量。结果如表1所示。
实验例9
除了使氟磺酰亚胺与超纯水接触后，进而两次与5.4g的超纯水接触以外，与实验例7同样地，制备氟磺酰亚胺(收获量0.48g、收率29％)。测定得到的氟磺酰亚胺中所含的各种杂质量。结果如表1所示。
实验例10
除了以在实验例7中得到的氟磺酰亚胺为原料以外，与实验例1同样地，进行阳离子交换反应，制备氟磺酰亚胺的锂盐(收获量0.86g、收率75％)。得到的氟磺酰亚胺的锂盐中所含的杂质量如表2所示。
实验例11
除了以在实验例8中得到的氟磺酰亚胺为原料以外，与实验例1同样地，进行阳离子交换反应，制备氟磺酰亚胺的锂盐(收获量0.77g、收率73％)。得到的氟磺酰亚胺的锂盐中所含的杂质量如表2所示。
实验例12
根据特表2004-522681号公报的记载，得到双(氟磺酰)亚胺锂(LiFSI)。此外，在实验例12中未进行反应溶液与碱性水溶液的接触。得到的氟磺酰亚胺的锂盐中所含的杂质量如表2所示。
此外，表1、2中的“＜1”的记载，表示在定量界限0.1ppm以上、不足1ppm。
通过表1可以看出，在未进行反应溶液与碱性水溶液的接触的实验例7～9中，产物中含有大量的来自于反应容器的杂质(一种成分单独超过1000ppm)或反应副产物(合计超过30000ppm)，与此相对，在氟化反应后进行了与碱性水溶液的接触的实验例1～5以及按比例增加进行了氟磺酰亚胺的制备的实验例6中，产物中所含的杂质量被降低了。
另外，在实验例7以及9中使用的反应容器(パイレツクス(注册商标)制)的内表面发白且模糊，失去了在使用前可见的光泽。同样地，在实验例8中使用的反应容器(ハステロイ(注册商标)C22制)的内表面也失去了光泽，成为模糊的外观，利用显微镜(八洲光学工业株式会社制USB数码显微镜“YDU-2”、倍率：200倍)进行观察，确认表面开有多个孔，而且该部分变成黑色，产生了腐蚀。此外，在实验例1～6中使用的反应容器，确认没有这样的变化，反应容器内表面在反应结束后也具有与反应开始前同样的光泽。
从表1、2中所示的实验例1～6以及10～11的结果可以看出，通过阳离子交换反应，能够更进一步减少来自于反应容器的杂质和反应副产物的量。但是，以在实验例7、8中得到的氟磺酰亚胺为原料进行了阳离子交换反应的实验例10～11的产物中所含的各种杂质量，比采用了碱接触工序的实验例1～6多。即，仅通过阳离子交换反应，难以将各种杂质量充分降低到可以实用的水平，但是通过组合碱接触工序和阳离子交换反应，能够有效地减少产物中的杂质量而不会降低收率。
从这些结果可以看出，根据本发明，反应容器等的腐蚀被抑制，因此能够长期连续地制备氟磺酰亚胺盐，另外，能够得到杂质的含量降低的氟磺酰亚胺盐。
实验例13、14充放电试验
将在实验例1中得到的LiFSI(钾含量不足1ppm、实验例13)、在实验例12中得到的LiFSI(钾含量5489ppm、实验例14)用作电解质，制作CR2032型的纽扣电池，进行充放电试验。所有情况中，在将碳酸乙烯酯(EC)与碳酸甲乙酯(EMC)以1∶1的体积比混合的溶剂中，使LiFSI溶解呈浓度为1M，制备电解液。此外，作为溶剂，使用キシダ化学株式会社制的LBG等级的EC、EMC。
正极使用人造石墨(“MAGD”、日立化成工业株式会社制)、负极使用锂箔(厚度：0.5mm、本城金属株式会社制)，将该正极和负极夹着隔膜(“セルガ一ド(注册商标)2400”、单层聚丙烯隔膜、セルガ一ド株式会社制)以及玻璃过滤器(ガラスフイルタ一)(“GA-100”、アドバンテツク社制)对置，在电极间注满浓度为1M的LiFSI的EC/EMC(1/1)溶液，制作纽扣电池。
首先，在30℃下使制作的纽扣电池稳定6小时，利用充放电试验装置(BS2501、株式会社计测器セン一制)，测定至循环40次的放电容量。此外，在各充放电时设置15分钟的充放电中止时间，在充放电速度为0.1C、充放电范围为0.02-3V下进行。结果如图1所示。
通过图1可以看出，与使用了含有5489ppm的钾的实验例12得到的LiFSI的实验例14相比，在使用了钾的含量为1ppm的实验例1得到的LiFSI的实验例13中，初期容量和循环40次后的容量均高。此外，认为在实验例14中，由于作为杂质的钾引起正极劣化，导致容量低下。
工业实用性
根据本发明，即使在合成过程中产生了酸的情况下，反应容器等也难以被腐蚀，因此能够进行氟磺酰亚胺盐制备的连续作业，在工业上极其有意义。另外，通过本发明的制备方法得到的各种杂质的含量降低到极低水平的本发明的二(氟磺酰)亚胺盐、N-(氟磺酰基)-N-(氟烷基磺酰)亚胺盐，作为用于锂二次电池、电容器等的电解质、离子性液体，或者磺酰亚胺盐的中间体等是有用的。另外，通过将本发明的氟磺酰亚胺盐用作电解质，能够期待制成高性能的电化学设备。

Claims (16)

1.一种氟磺酰亚胺盐，其特征在于，所述氟磺酰亚胺盐为二(氟磺酰)亚胺盐或N-(氟磺酰基)-N-(氟烷基磺酰)亚胺盐，其中，K的含量为5000ppm以下。
2.根据权利要求1所述的氟磺酰亚胺盐，其中，进一步，作为杂质的FSO3NH2和/或FSO3H的含量为30000ppm以下。
3.根据权利要求1或2所述的氟磺酰亚胺盐，其中，Si、B、Fe、Cr、Mo、Ni的含量各自为1000ppm以下。
4.根据权利要求1所述的氟磺酰亚胺盐，其中，选自由Zn、Cu、Bi组成的组中的一种以上的金属元素的总含量为1000ppm以下。
5.根据权利要求1所述的氟磺酰亚胺盐，其中，Zn的含量为500ppm以下。
6.根据权利要求1所述的氟磺酰亚胺盐，其中，Cl的含量为10000ppm以下。
7.根据权利要求1所述的氟磺酰亚胺盐，其中，所述氟磺酰亚胺盐为碱金属盐。
8.根据权利要求7所述的氟磺酰亚胺盐，其中，所述氟磺酰亚胺盐为二(氟磺酰)亚胺盐。
9.根据权利要求7所述的氟磺酰亚胺盐，其中，所述二(氟磺酰)亚胺盐为二(氟磺酰)亚胺锂。
10.根据权利要求7所述的氟磺酰亚胺盐，其中，所述氟磺酰亚胺盐为二(氟磺酰)亚胺钠。
11.一种权利要求1所述的氟磺酰亚胺盐的制备方法，其特征在于，在氯磺酰亚胺或其盐的氟化反应后，为了除去杂质，使反应溶液与碱性水溶液接触。
12.根据权利要求11所述的氟磺酰亚胺盐的制备方法，其中，所述碱性水溶液选自氨、脂肪族胺、链烷醇胺以及这些胺的环氧乙烷加成物或杂环胺的水溶液。
13.根据权利要求11或12所述的氟磺酰亚胺盐的制备方法，其中，通过将反应溶液添加到碱性水溶液中来进行所述接触。
14.根据权利要求11或12所述的氟磺酰亚胺盐的制备方法，其中，使所述反应溶液与温度为5℃～50℃的碱性水溶液接触。
15.根据权利要求11所述的氟磺酰亚胺盐的制备方法，其中，相对于100质量份的所述反应溶液，所述碱性水溶液的用量为1质量份～100质量份。
16.根据权利要求12所述的氟磺酰亚胺盐的制备方法，其中，所述碱性水溶液为氨水。
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