CN109734061A - 一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法 - Google Patents

一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法 Download PDF

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Abstract

为克服现有双氟磺酰亚胺锂制备方法中存在活泼锂金属化合物易爆炸、产物杂质多以及反应水去除制程复杂的问题，本发明提供了一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括以下操作步骤：获取双氟磺酰亚胺；双氟磺酰亚胺和碱性锂源在可以与水形成共沸物的非水溶剂中混合反应，所述非水溶剂包括吡啶和氯乙醇中的一种或多种，过滤得到双氟磺酰亚胺锂粗品溶液，所述碱性锂源包括LiOH、LiHCO3和Li2CO3中的一种或多种；将双氟磺酰亚胺锂粗品溶液在真空度为1000Pa～100Pa、温度为30℃～80℃的环境下进行减压干燥，待产物呈浆糊状时，将真空度降低至10‑2Pa以下干燥，得到粗品双氟磺酰亚胺锂。本发明提供的双氟磺酰亚胺锂的制备方法反应过程安全可控，简化了产物中水分的分离过程。

Description

一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法
技术领域
本发明属于双氟磺酰亚胺锂合成技术领域，具体涉及一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法。
背景技术
双氟磺酰亚胺锂是锂离子电池、超级电容器等新能源器件中关键的高性能电解质材料，具有很高的产业化应用价值。现有专利文献公开了双氟磺酰亚胺锂的制备方法中存在着一定的不足。
例如，华中科技大学的专利CN101747242A，首先由磺酰胺与二氯亚砜、氯磺酸反应得到双氯磺酰亚胺，然后将其与三氟化锑反应得到双氟磺酰亚胺，接着与碳酸钾(铷或铯)反应得到双氟磺酰亚胺钾(铷或铯)盐，最后与高氯酸锂(或钠)或四氟硼酸锂(或钠)在非质子极性溶剂中发生复分解交换反应，得到双氟磺酰亚胺锂(或钠)盐。该专利报道的方法存在以下问题：涉及四步化学反应及相关提纯步骤，工艺流程太长；氟化锑、高氯酸锂或四氟硼酸锂等价格相对昂贵，原料成本太高；原料消耗大并生成大量废弃物，包括三氯化锑、二氧化碳、高氯酸钾和有机溶剂等；产物杂质多，难以纯化满足实际应用标准。
上海康鹏化学有限公司专利CN 104925765A，首先由双氯磺酰亚胺与氟化氢反应得到双氟磺酰亚胺，然后双氟磺酰亚胺与氢氧化锂或碳酸锂在低极性溶剂中反应生成双氟磺酰亚胺锂，产物通过添加二氯亚砜除去水分，然后固液分离，固体产物通过打浆等进一步提纯。该专利存在反应物和产物均不溶于溶剂的问题，故产物收率会大幅降低，且使用二氯亚砜除水，会导致产物中的氯离子含量高，难以达到锂电池对锂盐中的氯离子含量要求。
上海康鹏化学有限公司专利CN 106044728A，首先由双氯磺酰亚胺与氟化氢反应得到双氟磺酰亚胺，然后双氟磺酰亚胺与锂金属、氢化锂或氨氢化锂在非水极性溶剂中反应生成双氟磺酰亚胺锂和氢气或氨气，然后直接干燥得到产品。该专利虽然采用了锂金属、氢化锂或氨氢化锂进行反应以避免反应过程中产生水的问题，然而其存在的风险是锂金属、氢化锂或氨氢化锂均为极活泼的金属化合物，反应过程中存在失控爆炸的可能性，且生成的氢气为易燃易爆气体，给生产带来了巨大的安全隐患。
武汉海斯普林科技发展有限公司申请的专利CN 106829892A，首先由氯磺酸异氰酸酯与氟磺酸反应得到双氟磺酰亚胺，然后在水溶液体系中与碳酸锂反应，生成双氟磺酰亚胺锂。该反应存在双氟磺酰亚胺与水接触会剧烈放热分解的问题，导致产物杂质含量高，且双氟磺酰亚胺锂在水中具有非常好的溶解度，会导致产品干燥困难。
美国Lonza Ltd公司申请的专利US 2018/0141901A1，首先通过双氯磺酰亚胺与氟化氢反应生成双氟磺酰亚胺，然后与水和三乙胺混合，调整PH值，加戊腈萃取，有机相用水洗涤后再加氨水，收集有机相，然后与氢氧化锂的水溶液反应，加三乙胺做缚酸剂，得到双氟磺酰亚胺锂/戊腈/三乙胺溶液，然后减压干燥，提纯得到产品。该专利存在反应流程过长，废弃物过多，且反应是在水溶液体系中进行的问题，工业化困难。
综上所述，现有专利文献大多采用公开的方法合成双氯磺酰亚胺(R.Appel etal,Chem.Ber.1962,95,625；M.Goehring et al,Inorg.Synth.1966,8,105；J.Ruff,Inorg.Chem.1967,6,2108；M.Berran et al,Z.Anorg.Allg.Chem.2005,631,55)，然后经过氟化、锂化制备双氟磺酰亚胺锂。但是，这些专利文献报道的方法普遍存在生产工艺流程长、锂化反应必须在水溶液体系或采用易爆炸失控的活泼锂金属化合物，原料消耗大、废弃物生成多、产品收率低、提纯困难、制造成本太高的问题，部分采用Li2CO3等碱性锂源的生产工艺中，还需要额外加入除水剂对反应生成水分的去除。
发明内容
针对现有双氟磺酰亚胺锂制备方法中存在活泼锂金属化合物易爆炸、产物杂质多以及反应水去除制程复杂的问题，本发明提供了一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括以下操作步骤：
获取双氟磺酰亚胺；
双氟磺酰亚胺和碱性锂源在可以与水形成共沸物的非水溶剂中混合反应，所述非水溶剂包括吡啶和氯乙醇中的一种或多种，过滤得到双氟磺酰亚胺锂粗品溶液，所述碱性锂源包括LiOH、LiHCO3和Li2CO3中的一种或多种；
将双氟磺酰亚胺锂粗品溶液在真空度为1000Pa～100Pa、温度为30℃～80℃的环境下进行减压干燥，待产物呈浆糊状时，将真空度降低至10-2Pa以下干燥，得到粗品双氟磺酰亚胺锂。
本发明提供的双氟磺酰亚胺锂的制备方法中，采用了吡啶和/或氯乙醇作为反应环境，同时采用LiOH、LiHCO3和Li2CO3中的一种或多种作为碱性锂源与双氟磺酰亚胺反应，反应过程安全可控，能够有效减少副反应产物的生成，提高成品收率。
在反应过程中生产的水分能及时溶入吡啶和/或氯乙醇中形成共沸物，并通过后续的减压干燥操作对共沸物进行去除，基于采用的吡啶和/或氯乙醇非水溶剂以及后续对共沸物去除的特点以及大量的实验结果，将双氟磺酰亚胺锂粗品溶液在真空度为1000～100Pa、温度为30℃～80℃的环境下进行减压干燥，待产物呈浆糊状时，将真空度减小至10- 2Pa以下干燥，通过干燥条件控制能够在一定程度上避免生成的双氟磺酰亚胺锂在干燥过程中分解，进而在保证产物不分解的前提下快速除去水分，将粗品双氟磺酰亚胺锂中的水分含量控制在≤50ppm，提高了成品收率和双氟磺酰亚胺锂粗品中双氟磺酰亚胺锂的含量，且该干燥方法不需要额外加入除水剂进行除水，大大简化了产物中水分的分离过程。
可选的，所述“获取双氟磺酰亚胺”操作包括：
在反应容器中加入氨基磺酸、二氯亚砜和氯磺酸进行反应，然后减压蒸馏，收集双氯磺酰亚胺的馏分；
在得到的双氯磺酰亚胺中通入氟化氢气体，反应后的液体进行减压蒸馏，收集双氟磺酰亚胺的馏分。
可选的，在反应容器中加入氯磺酸异氰酸酯和氯磺酸进行反应，然后减压蒸馏，收集双氯磺酰亚胺的馏分；
在得到的双氯磺酰亚胺中通入氟化氢气体，反应后的液体进行减压蒸馏，收集双氟磺酰亚胺的馏分。
可选的，双氟磺酰亚胺的含水量、碱性锂源的含水量和非水溶剂的含水量均小于10000ppm。
可选的，所述双氟磺酰亚胺、所述碱性锂源与所述非水溶剂的混合温度为-60℃～60℃，反应温度为-20℃～50℃，反应时间为2h～48h。
可选的，所述“双氟磺酰亚胺和碱性锂源在可以与水形成共沸物的非水溶剂中混合反应”操作中，
先将双氟磺酰亚胺与非水溶剂混合，然后分批次添加碱性锂源固体；
或先将碱性锂源固体与非水溶剂混合，然后滴加双氟磺酰亚胺。
可选的，所述双氟磺酰亚胺和所述碱性锂源中锂元素的摩尔比为1:0.9～1:2。
可选的，将粗品双氟磺酰亚胺锂溶解于非质子溶剂中，然后经过离子树脂吸附纯化，过滤得到双氟磺酰亚胺锂溶液。
可选的，所述离子树脂为接枝伯胺、仲胺、叔胺中的一种或多种的高分子基体。
可选的，将双氟磺酰亚胺锂溶液干燥去除非质子溶剂得到固体双氟磺酰亚胺锂。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括以下操作步骤：
获取双氟磺酰亚胺；
双氟磺酰亚胺和碱性锂源在可以与水形成共沸物的非水溶剂中混合反应，所述非水溶剂包括吡啶和氯乙醇中的一种或多种，过滤得到双氟磺酰亚胺锂粗品溶液，所述碱性锂源包括LiOH、LiHCO3和Li2CO3中的一种或多种；
将双氟磺酰亚胺锂粗品溶液在真空度为1000Pa～100Pa、温度为30℃～80℃的环境下进行减压干燥，待产物呈浆糊状时，将真空度降低至10-2Pa以下干燥，得到粗品双氟磺酰亚胺锂。
所述双氟磺酰亚胺可通过不同的方式反应获取。
在一实施例中，所述“获取双氟磺酰亚胺”操作包括：
在反应容器中加入氨基磺酸、二氯亚砜和氯磺酸进行反应，然后减压蒸馏，收集双氯磺酰亚胺的馏分。
具体的，室温下将氨基磺酸、二氯亚砜和氯磺酸投入反应釜中，然后通过控制气体产生速度来控制升温速度，待无气体产生后高温130℃保温24h，然后减压蒸馏，收集650pa下95℃的馏分，该馏分即为双氯磺酰亚胺。
其反应化学方程式如下：
NH2SO3H+2SOCl2+ClSO3H→HN(SO2Cl)2+2SO2↑+3HCl↑
在得到的双氯磺酰亚胺中通入氟化氢气体，反应后的液体进行减压蒸馏，收集双氟磺酰亚胺的馏分。
具体的，50℃下在哈氏合金高压反应釜加入双氯磺酰亚胺，然后用加压泵加入氟化氢气体，HClSI:HF的摩尔比为1:10，升温至80℃～110℃反应，反应后的气体排出后通过压缩机将氟化氢气体液化分离，氟化氢回收继续用于氟化反应。反应后的液体通过减压蒸馏收集600pa下58℃～60℃的馏分，该馏分即为双氟磺酰亚胺的馏分。
其反应方程式如下：
HN(SO2Cl)2 +2HF→HN(SO2F)2+2HCl
在另一实施例中，所述“获取双氟磺酰亚胺”操作包括：
在反应容器中加入氯磺酸异氰酸酯和氯磺酸进行反应，然后减压蒸馏，收集双氯磺酰亚胺的馏分。
具体的，室温下将氯磺酸异氰酸酯和氯磺酸投入反应釜中，缓慢升温至110℃，轻微回流下反应12h，然后升温至130℃下保温24h，减压蒸馏，收集650pa下95℃的馏分，该馏分即为双氯磺酰亚胺。
其反应方程式如下：
ClSO2NCO+ClSO3H→(ClSO2)2NH+CO2↑
在得到的双氯磺酰亚胺中通入氟化氢气体，反应后的液体进行减压蒸馏，收集双氟磺酰亚胺的馏分。
具体的，50℃下在哈氏合金高压反应釜加入双氯磺酰亚胺，然后用加压泵加入氟化氢气体，HClSI:HF的摩尔比为1:10，升温至80℃～110℃反应，反应后的气体排出后通过压缩机将氟化氢气体液化分离，氟化氢回收继续用于氟化反应。反应后的液体通过减压蒸馏收集600pa下58℃～60℃的馏分，该馏分即为双氟磺酰亚胺的馏分。
其反应方程式如下：
HN(SO2Cl)2 +2HF→HN(SO2F)2+2HCl
在一些实施例中，双氟磺酰亚胺的含水量、碱性锂源的含水量和非水溶剂的含水量均小于10000ppm。
更优选的，双氟磺酰亚胺的含水量、碱性锂源的含水量和非水溶剂的含水量均小于5000ppm。
理论上，所述双氟磺酰亚胺、所述碱性锂源和所述非水溶剂本身携带的水份越少越利于反应的进行以及后续的水分去除。
在一些实施例中，所述双氟磺酰亚胺、所述碱性锂源与所述非水溶剂的混合温度为-60℃～60℃，反应温度为-20℃～50℃，反应时间为2h～48h。
反应完成后需进行过滤以除去固体杂质，可以是一级或多级的过滤膜处理，过滤膜的孔径为0.1um～5um，优选为0.1um～2um。
在一实施例中，所述“双氟磺酰亚胺和碱性锂源在可以与水形成共沸物的非水溶剂中混合反应”操作中，先将双氟磺酰亚胺与非水溶剂混合，然后分批次添加碱性锂源固体。
双氟磺酰亚胺与非水溶剂混合的温度为-40℃～10℃，优选为-20℃～-10℃，固体碱性锂源分批加料体系的温度应控制在-40℃～10℃，优选为-20℃～0℃；加料完毕后反应温度应控制在-20℃～50℃，优选为20℃～30℃。
在另一实施例中，所述“双氟磺酰亚胺和碱性锂源在可以与水形成共沸物的非水溶剂中混合反应”操作中，先将碱性锂源固体与非水溶剂混合，然后滴加双氟磺酰亚胺。
固体碱性锂源与非水溶剂混合的温度为-40℃～40℃，优选为-20℃～10℃；双氟磺酰亚胺滴加过程中体系的温度控制在-40℃～20℃，优选为-20℃～5℃；滴加完毕后的反应温度应控制在-20℃～50℃，优选为20℃～30℃。
在一些实施例中，所述双氟磺酰亚胺和所述碱性锂源中锂元素的摩尔比为1:0.9～1:2。
所述碱性锂源选自Li2CO3时，双氟磺酰亚胺与Li2CO3的摩尔比为1:0.5～1:1；
所述碱性锂源选自LiOH时，双氟磺酰亚胺与LiOH的摩尔比为1:1～1:2；
所述碱性锂源选自LiHCO3时，双氟磺酰亚胺与LiHCO3的摩尔比为1:1～1:2。
降低压力能够使非水溶剂和水的共混物的沸点降低，从而利于非水溶剂和水分的脱除，将干燥温度控制在30℃～80℃之间，能够在保证产物不分解的前提下除去水分，将粗品双氟磺酰亚胺锂中的水分含量控制在≤50ppm。
进一步优选干燥温度为40℃～60℃。
在一些实施例中，得到的粗品双氟磺酰亚胺锂可进行进一步的提纯处理，将粗品双氟磺酰亚胺锂溶解于非质子溶剂中，精密过滤不溶物，对溶液中双氟磺酰亚胺锂纯度进行检测，检测合格即可作为双氟磺酰亚胺锂溶液。
如检测不合格，则经过离子树脂吸附纯化，过滤得到双氟磺酰亚胺锂溶液。
所述离子树脂为接枝伯胺、仲胺、叔胺中的一种或多种的高分子基体。
如最终产品为双氟磺酰亚胺锂溶液，则所述非质子溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙腈中的一种或多种。
本实施例通过采用离子树脂对双氟磺酰亚胺锂溶液中的离子杂质进行吸附，与现有其他提纯方式相比，该离子树脂吸附的方式有效地提高了双氟磺酰亚胺锂溶液中双氟磺酰亚胺锂的纯度，从而避免双氟磺酰亚胺锂中的离子杂质对其在锂离子电池或电容器中应用的不利影响，同时，采用离子树脂吸附的方式能够简化提纯的工艺制程。
将粗品双氟磺酰亚胺锂加入非质子溶剂过程中，体系的温度应控制在-10℃～10℃，优选为-10℃～5℃。
过滤为一级或多级的过滤膜处理，过滤膜的孔径为0.1um～5um，优选为0.1um～2um。
在一些实施例中，将上述得到的双氟磺酰亚胺锂溶液干燥去除非质子溶剂得到固体双氟磺酰亚胺锂。
具体的，对双氟磺酰亚胺锂溶液进行减压浓缩干燥，真空度≤10-2Pa，干燥的体系温度为30℃～80℃，优选为40℃～60℃。
如最终产品为固体双氟磺酰亚胺锂，则所述非质子溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙腈、乙醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇二甲醚、甲苯、二氯甲烷中的一种或多种。
以下通过实施例对本发明进行进一步的说明。
室温下将氨基磺酸、二氯亚砜和氯磺酸投入反应釜中，然后通过控制气体产生速度来控制升温速度，待无气体产生后高温130℃保温24h，然后减压蒸馏，收集650pa下95℃的馏分，该馏分即为双氯磺酰亚胺。
50℃下在哈氏合金高压反应釜加入双氯磺酰亚胺，然后用加压泵加入氟化氢气体，HClSI:HF的摩尔比为1:10，升温至80℃～110℃反应，反应后的气体排出后通过压缩机将氟化氢气体液化分离，氟化氢回收继续用于氟化反应。反应后的液体通过减压蒸馏收集600pa下58℃～60℃的馏分，该馏分即为双氟磺酰亚胺的馏分。
制备得到的双氟磺酰亚胺(HFSI)用于实施例1～7中双氟磺酰亚胺锂的制备。
实施例1
本实施例用于说明本发明公开的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括以下操作步骤：
氮气保护搅拌下，向干燥的1L三颈瓶中加入395.5g吡啶和13.2g无水氢氧化锂(0.55mol)，开启冰浴，降温至体系温度为-20℃。氮气保护下向干燥的恒压滴液漏斗中加入181g HFSI(1mol)，然后向三颈瓶中滴加，控制滴加速度，保持体系内温度≤-10℃。滴加完毕后-10℃下继续搅拌2h，然后缓慢升温至25℃继续反应4h。过滤，50℃下减压干燥，真空度为1000Pa，待产物呈浆糊状时，改为高真空干燥，真空度≤10-2Pa，得到182g双氟磺酰亚胺锂粗品。
对得到的双氟磺酰亚胺锂粗品进行检测，测得水分含量为28ppm，收率97.32％。IC检测主含量为98.43％。
实施例2
本实施例用于说明本发明公开的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括以下操作步骤：
氮气保护搅拌下，向干燥的1L三颈瓶中加入395.5g吡啶和40.7g无水碳酸锂(0.55mol)，开启冰浴，降温至体系温度为-20℃。氮气保护下向干燥的恒压滴液漏斗中加入181g HFSI(1mol)，然后向三颈瓶中滴加，控制滴加速度，保持体系内温度≤-10℃。滴加完毕后-10℃下继续搅拌2h，然后缓慢升温至25℃继续反应4h。过滤，50℃下减压干燥，真空度为1000Pa，待产物呈浆糊状时，改为高真空干燥，真空度≤10-2Pa，得到185g双氟磺酰亚胺锂粗品。
对得到的双氟磺酰亚胺锂粗品进行检测，测得水分含量为26ppm，收率98.93％。IC检测主含量为98.52％。
实施例3
本实施例用于说明本发明公开的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括以下操作步骤：
氮气保护搅拌下，向干燥的1L三颈瓶中加入395.5g吡啶，开启搅拌，降温至-20℃，氮气保护下向干燥的恒压滴液漏斗中加入181g HFSI(1mol)，然后向三颈瓶中缓慢滴加，保持体系内温度≤-10℃，滴加完毕后-10℃下继续搅拌2h，使得吡啶和HFSI混合均匀，然后分批次加入40.7g无水碳酸锂(0.55mol)，整个过程中保持体系温度低于-10℃。完毕后-10℃继续保温2h然后缓慢升温至25℃反应4h。过滤，50℃下减压干燥，真空度为1000Pa，待产物呈浆糊状时，改为高真空干燥，真空度≤10-2Pa，得到185g双氟磺酰亚胺锂粗品。
对得到的双氟磺酰亚胺锂粗品进行检测，测得水分含量为33ppm，收率98.93％。IC检测主含量为98.54％。
实施例4
本实施例用于说明本发明公开的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括以下操作步骤：
氮气保护搅拌下，向干燥的1L三颈瓶中加入402.5g无水氯乙醇(5mol)和40.7g无水碳酸锂(0.55mol)，开启冰浴，降温至体系温度为-20℃。氮气保护下向干燥的恒压滴液漏斗中加入181g HFSI(1mol)，然后向三颈瓶中滴加，控制滴加速度，保持体系内温度≤-10℃。滴加完毕后-10℃下继续搅拌2h，然后缓慢升温至25℃继续反应4h。过滤，50℃下减压干燥，真空度为1000Pa，待产物呈浆糊状时，改为高真空干燥，真空度≤10-2Pa，得到184g双氟磺酰亚胺锂粗品。
对得到的双氟磺酰亚胺锂粗品进行检测，测得水分含量为23ppm，收率98.39％。IC检测主含量为98.56％。
实施例5
本实施例用于说明本发明公开的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括以下操作步骤：
氮气保护搅拌下，向干燥的1L三颈瓶中加入402.5g无水氯乙醇(5mol)和44.4g无水碳酸锂(0.60mol)，开启冰浴，降温至体系温度为-20℃。氮气保护下向干燥的恒压滴液漏斗中加入181g HFSI(1mol)，然后向三颈瓶中滴加，控制滴加速度，保持体系内温度＜-10℃。滴加完毕后-10℃下继续搅拌2h，然后缓慢升温至25℃继续反应4h。过滤，50℃下减压干燥，真空度为1000Pa，待产物呈浆糊状时，改为高真空干燥，真空度≤10-2Pa，得到183g双氟磺酰亚胺锂粗品。
对得到的双氟磺酰亚胺锂粗品进行检测，测得水分含量为21ppm，收率97.86％。IC检测主含量为98.50％。
实施例6
本实施例用于说明本发明公开的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括实施例1大部分操作步骤，其不同之处在于，还包括：
氮气保护下，向干燥的1L圆底烧瓶中加入480g无水乙醇，开启冰浴，降温至体系温度为-10℃，快速加入120g双氟磺酰亚胺锂粗品，搅拌使其充分溶解，整个过程体系的温度控制在＜0℃。溶解完毕后用0.1um的膜过滤。
滤液经检测换算成LiFSI主含量为99.95％，杂质F-为24ppm，Cl-为2ppm，SO4 2-为13ppm，NH2SO3-含量为7ppm。
实施例7
本实施例用于说明本发明公开的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括实施例1大部分操作步骤，其不同之处在于，还包括：
氮气保护下，向干燥的1L圆底烧瓶中加入480g无水碳酸二甲酯，开启冰浴，降温至体系温度为-10℃，快速加入120g双氟磺酰亚胺锂粗品，搅拌使其充分溶解，整个过程体系的温度控制在＜0℃。溶解完毕后用0.1um的膜过滤。
滤液经检测换算成LiFSI主含量为99.92％，杂质F-为270ppm，Cl-为5ppm，SO4 2-为64ppm，NH2SO3-含量为56ppm。
将滤液加入离子树脂吸附柱，控制流出速度为500ml/h，完毕后再次膜过滤。
滤液经检测换算成LiFSI主含量为99.97％，杂质F-为9ppm，Cl-为1ppm，SO4 2-为11ppm，NH2SO3-含量为6ppm。
滤液在50℃下减压干燥，待产物成浆糊状时改为高真空，真空度≤10-2Pa，高真空干燥4h得固体双氟磺酰亚胺锂。
由以上实施例1～5的测试结果可知，通过本发明提供的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，简化了除水制程，能够有效将双氟磺酰亚胺锂粗品的水分含量控制在50ppm以下，同时收率和主含量也得到提高。
进一步结合实施例6和实施例7的测试结果可知，在后续的提纯处理中，将双氟磺酰亚胺锂溶液通过离子树脂的吸附处理，能够有效降低双氟磺酰亚胺锂溶液中的杂质离子含量，有利于提高双氟磺酰亚胺锂溶液中双氟磺酰亚胺锂的纯度，简化了提纯工艺制程。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
获取双氟磺酰亚胺；
双氟磺酰亚胺和碱性锂源在可以与水形成共沸物的非水溶剂中混合反应，所述非水溶剂包括吡啶和氯乙醇中的一种或多种，过滤得到双氟磺酰亚胺锂粗品溶液，所述碱性锂源包括LiOH、LiHCO3和Li2CO3中的一种或多种；
将双氟磺酰亚胺锂粗品溶液在真空度为1000Pa～100Pa、温度为30℃～80℃的环境下进行减压干燥，待产物呈浆糊状时，将真空度降低至10-2Pa以下干燥，得到粗品双氟磺酰亚胺锂。
2.根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，所述“获取双氟磺酰亚胺”操作包括：
在反应容器中加入氨基磺酸、二氯亚砜和氯磺酸进行反应，然后减压蒸馏，收集双氯磺酰亚胺的馏分；
在得到的双氯磺酰亚胺中通入氟化氢气体，反应后的液体进行减压蒸馏，收集双氟磺酰亚胺的馏分。
3.根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，所述“获取双氟磺酰亚胺”操作包括：
在反应容器中加入氯磺酸异氰酸酯和氯磺酸进行反应，然后减压蒸馏，收集双氯磺酰亚胺的馏分；
在得到的双氯磺酰亚胺中通入氟化氢气体，反应后的液体进行减压蒸馏，收集双氟磺酰亚胺的馏分。
4.根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，双氟磺酰亚胺的含水量、碱性锂源的含水量和非水溶剂的含水量均小于10000ppm。
5.根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，所述双氟磺酰亚胺、所述碱性锂源与所述非水溶剂的混合温度为-60℃～60℃，反应温度为-20℃～50℃，反应时间为2h～48h。
6.根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，所述“双氟磺酰亚胺和碱性锂源在可以与水形成共沸物的非水溶剂中混合反应”中，
先将双氟磺酰亚胺与非水溶剂混合，然后分批次添加碱性锂源固体；
或先将碱性锂源固体与非水溶剂混合，然后滴加双氟磺酰亚胺。
7.根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，所述双氟磺酰亚胺和所述碱性锂源中锂元素的摩尔比为1:0.9～1:2。
8.根据权利要求1所述的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，将粗品双氟磺酰亚胺锂溶解于非质子溶剂中，然后经过离子树脂吸附纯化，过滤得到双氟磺酰亚胺锂溶液。
9.根据权利要求8所述的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，所述离子树脂为接枝伯胺、仲胺、叔胺中的一种或多种的高分子基体。
10.根据权利要求8所述的双氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，将双氟磺酰亚胺锂溶液干燥去除非质子溶剂得到固体双氟磺酰亚胺锂。
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