JP2014031341A

JP2014031341A - パーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法

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Publication number: JP2014031341A
Application number: JP2012173196A
Authority: JP
Inventors: Masato Fujita; 将人藤田; Tsunetoshi Honda; 常俊本田
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp; Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp; Mitsubishi Materials Electronic Chemicals Co Ltd
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2014-02-20

Abstract

【課題】不純物が非常に少ない高純度のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩を簡便に生成する。
【解決手段】化学式（Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１ＳＯ_３）_ｍ・Ｍ（ｎは１〜４の整数、ｍは１又は２の整数、Ｍはリチウム、ナトリウム及びカリウムから選ばれるアルカリ金属又はカルシウム及びマグネシウムから選ばれるアルカリ土類金属）で示すパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩が溶解する溶液に吸着剤を添加した後、濾過することを特徴とするパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法を選択する。
【選択図】なし

Description

本発明は、パーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法に関し、特にパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩中の不純物の除去方法に関するものである。

トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）をはじめとする化学式（Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１ＳＯ_３）_ｍ・Ｍ（ｎは１〜４の整数、ｍは１又は２の整数、Ｍはリチウム、ナトリウム及びカリウムから選ばれるアルカリ金属又はカルシウム及びマグネシウムから選ばれるアルカリ土類金属）で示すパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩は、リチウムイオン電池の電解質や帯電防止樹脂の導電性付与剤などとして有用である。

ところで、特許文献１及び特許文献２には、パーフルオロアルキルスルホン酸リチウムの製造方法の一例であるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法が開示されている。ここで、従来のパーフルオロアルキルスルホン酸リチウムの製造方法では、先ず、下記式（Ａ）に示すように、原料であるパーフルオロアルキルスルホン酸カリウム（Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１ＳＯ_３Ｋ）に硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）を加えて酸分解した後、加熱減圧蒸留する。これにより、パーフルオロアルキルスルホン酸（Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１ＳＯ_３Ｈ）を得る。

次に、下記式（Ｂ）に示すように、上記式（Ａ）で得られたパーフルオロアルキルスルホン酸に、炭酸リチウム（Ｌｉ_２ＣＯ_３）又は水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）を加えて中和する。これにより、パーフルオロアルキルスルホン酸リチウム（Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１ＳＯ_３Ｌｉ）を得る。

しかしながら、特許文献１及び２に記載された、従来のパーフルオロアルキルスルホン酸リチウムの製造方法では、上記式（Ａ）に示すように、パーフルオロアルキルスルホン酸の生成の際に、パーフルオロアルキルスルホン酸カリウムに対し、１００％硫酸を過剰に用いて酸分解を行うため、硫酸中からの減圧蒸留等の精製工程を設ける必要があった。

また、精製工程での精製が不十分であると、酸分解で用いた硫酸に由来する硫酸根がパーフルオロアルキルスルホン酸に混入するため、特に電池用途として用いる場合では電解質としての特性に悪影響を与えるおそれがあった。

さらに、硫酸根が混入していると、上記式（Ｂ）に示す中和工程の際に、溶媒に溶けにくい硫酸リチウム（Ｌｉ_２ＳＯ_４）等が生成するため、帯電防止剤用途において樹脂に混ぜた際に透明性を損なうおそれがあった。

ところで、パーフルオロアルキルスルホン酸リチウムの他の製造方法としては、従来から公知である塩交換（金属交換）反応を利用する方法も知られている。ここで、従来から公知である塩交換（金属交換）反応の一般式を、下記反応式（Ｃ）に示す。なお、下記式（Ｃ）中に示すＲはアルキル基、Ｍ_１及びＭ_２はそれぞれ異なる金属カチオン、Ｘはハロゲンである。

上記反応式（Ｃ）に示した通常の塩交換反応では、一方の原料であるアルキル金属塩（ＲＭ_１）に対して他方の原料である金属塩（Ｍ_２Ｘ）を過剰に用いる。また、塩交換反応は、原料（ＲＭ_１及びＭ_２Ｘ）が完全に溶解し、且つ複製する金属塩（Ｍ_１Ｘ）が溶解しない溶媒中で行う。塩交換反応後には、反応液から析出した金属塩（Ｍ_１Ｘ）を取り除くために濾過を行う。さらに、反応液からのＭ_１Ｘの濾過後には、別の溶媒に再溶解させて精製（溶剤精製）して、アルキル金属塩（ＲＭ_１）に対して過剰に用いた金属塩（Ｍ_２Ｘ）を除去する。このようにして、目的物（ＲＭ_２）を得る。

ここで、一方の原料としてパーフルオロアルキルスルホン酸カリウムを用いて上記反応式（Ｃ）に示す塩交換反応を行なった場合、他方の原料として上記パーフルオロアルキルスルホン酸カリウムに対して過剰に添加した塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を溶剤精製によっては完全に除去することは困難であった。すなわち、生成物中には、塩化リチウムや塩化カリウムといった不純物が多く含まれることとなり、高純度のパーフルオロアルキルスルホン酸リチウムが得られないという問題があった。

具体的には、不純物が多く含まれるパーフルオロアルキルスルホン酸リチウムとして塩素濃度が高いものを電池の電解質として用いた場合、電池の腐食が生じるという問題があった。

特許第２９７４５４０号公報特許第３２９４３２３号公報

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、不純物が非常に少ない高純度のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩を簡便に生成することが可能なパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
［１］化学式（Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１ＳＯ_３）_ｍ・Ｍ（ｎは１〜４の整数、ｍは１又は２の整数、Ｍはリチウム、ナトリウム及びカリウムから選ばれるアルカリ金属又はカルシウム及びマグネシウムから選ばれるアルカリ土類金属）で示すパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩が溶解する溶液に吸着剤を添加した後、濾過することを特徴とするパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法。
［２］前記吸着剤が、中性アルミナ又は塩基性アルミナであることを特徴とする前項１に記載のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法。

本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法によれば、パーフルオロアルキルスルホン酸金属塩が溶解する溶液に吸着剤を添加した後、濾過するという簡便な方法により、溶液中の塩素等の不純物を吸着剤によって吸着・除去することができる。したがって、不純物が非常に少ない高純度のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩を生成することができる。

以下、本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法を適用した実施の形態について、以下に詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法を適用した第１の実施形態であるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法について説明する。

本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法は、先ず、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）と塩化リチウム（ＬｉＣｌ）とを、有機溶媒の存在下で塩交換させる。これにより、下記反応式（１）に示すように、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）と塩化カリウム（ＫＣｌ）とが生成される。

なお、本実施形態で用いるトリフルオロメタンスルホン酸カリウムは、公知の電解フッ素化プロセスにより得られるトリフルオロメタンスルホニルフルオリド（ＣＦ_３ＳＯ_２Ｆ）と、ＫＯＨまたはＫ_２ＣＯ_３から合成されたものを用いることが好ましい。

また、本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸リチウムの製造方法では、一方の原料として化学式（Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１ＳＯ_３）_ｍ・Ｍ（ｎは１〜４の整数、ｍは１又は２、Ｍはナトリウム及びカリウムから選ばれるアルカリ金属又はカルシウム及びマグネシウムから選ばれるアルカリ土類金属）で示すパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩も用いることができる。

具体的には、上記トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）の他に、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｎａ）、ビストリフルオロメタンスルホン酸カルシウム［（ＣＦ_３ＳＯ_３）_２・Ｃａ］、ビストリフルオロメタンスルホン酸マグネシウム［（ＣＦ_３ＳＯ_３）_２・Ｍｇ］；
ペンタフルオロエタンスルホン酸ナトリウム（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_３・Ｎａ）、ペンタフルオロエタンスルホン酸カリウム（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_３・Ｋ）、ビスペンタオロエタンスルホン酸カルシウム［（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_３）_２・Ｃａ］、ビスペンタオロエタンスルホン酸マグネシウム［（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_３）_２・Ｍｇ］；
ヘプタフルオロプロパンスルホン酸ナトリウム（Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_３・Ｎａ）、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸カリウム（Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_３・Ｋ）、ビスヘプタフルオロプロパンスルホン酸カルシウム［（Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_３）_２・Ｃａ］、ビスヘプタフルオロプロパンスルホン酸マグネシウム［（Ｃ_３Ｆ_７ＳＯ_３）_２・Ｍｇ］；
ノナフルオロブタンスルホン酸ナトリウム（Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３・Ｎａ）、ノナフルオロブタンスルホン酸カリウム（Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３・Ｋ）、ビスノナフルオロブタンスルホン酸カルシウム［（Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３）_２・Ｃａ］、ビスノナフルオロブタンスルホン酸マグネシウム［（Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３）_２・Ｍｇ］を原料として用いることができる。

また、上記式（１）に示す反応の際、所定の温度及び時間、撹拌しながら還流させることが好ましい。

本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法では、原料であるトリフルオロメタンスルホン酸カリウムが極僅かしか溶解せず、塩化カリウムがほとんど溶解しない有機溶媒を用いる。これにより、上記式（１）に示す反応おいて、有機溶媒に原料であるトリフルオロメタンスルホン酸カリウムがわずかに溶解し、生成物であるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの溶解度が高く、かつ副塩である塩化カリウムがまったく溶解しないために、反応が進行（平衡が移動）することになる。

具体的には、本実施形態に用いる有機溶媒は、塩化カリウムの当該溶媒に対する溶解度が、０．０１ｇ／ｌ以下であることを特徴とする。

ここで、塩化カリウムの当該溶媒に対する溶解度が、０．０１ｇ／ｌを超えると、上記式（１）に示す反応が進行しないために好ましくない。これに対して、塩化カリウムの溶解度が上記範囲であれば、上記式（１）に示す反応が持続するために好ましい。

ところで、一般に溶解度（ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ）とは、ある溶質が一定の量の溶媒に溶ける限界量をいう。すなわち、飽和溶液の濃度である。通常、固体の溶解度は、一定温度で溶媒１００ｇに溶ける溶質の質量［ｇ］や、飽和溶液１００ｇに溶けている溶質の質量［ｇ］などで表す。また、一般に単位は、［ｇ／１００ｇ−溶媒の化学式］として示される。つまり、溶媒が水なら［ｇ／１００ｇ−Ｈ２０］となる。
ここで、本明細書において溶解度とは、室温（２０℃）で溶媒１Ｌに溶ける溶質の質量［ｇ］をいい、単位として［ｇ／ｌ］を用いるものとする。

このような有機溶媒として、本実施形態では、エーテル系溶媒、ケトン系溶媒及びエステル系溶媒が挙げられる。
エーテル系溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルターシャリーブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等が挙げられる。
ケトン系溶媒としては、例えば、アセトン、ジメチルケトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
エステル系溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。

例えば、塩化カリウムのジイソプロピルエーテルに対する溶解度は、２０℃において０．０１ｇ／ｌ以下である。

なお、本実施形態に用いる有機溶媒は、塩化カリウムの当該溶媒に対する溶解度が、室温付近（２０℃）と沸点付近との差が小さいものが好ましい。

また、本実施形態に用いる有機溶媒は、原料であるトリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）及び塩化リチウム（ＬｉＣｌ）の当該溶媒に対する溶解度が、室温付近（２０℃）と沸点付近との差が大きいものが好ましい。このような有機溶媒を用いることにより、加熱することで原料の溶解度を上げて反応を進行させることができる。一方、室温付近では原料が溶けにくいほうが好ましい。
このような有機溶媒としては、例えば、ジイソプロピルエーテルが挙げられる。

このような特性の有機溶媒を用いることで、生成物であるトリフルオロメタンスルホン酸リチウム中の、原料に由来する不純物濃度を低減することができ、高純度のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを得ることができる。

なお、本実施形態に用いる有機溶媒は、当該有機溶媒中の水分含有率を０．１％未満とすることが好ましい。ここで、有機溶媒中の水分の含有率が高くなり、０．１％以上となると、生成物中の塩素濃度が上昇し、トリフルオロメタンスルホン酸リチウムの純度が低下してしまうため好ましくない。したがって、本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法では、塩交換反応に用いる有機溶媒は、モレキュラーシーブ等を用いて脱水して用いることが好ましい。

また、上記式（１）に示す反応の際、所定の温度で所定の時間、撹拌しながら還流させることが好ましい。具体的には、例えば、有機溶媒としてジイソプロピルエーテルを用いる場合には、６０℃で２０時間反応させることが好ましい。

次に、上記式（１）の反応によって塩化カリウムを濾過により分離する。具体的には、例えば、還流条件での塩交換反応後、室温まで冷却した反応液をＰＴＦＥ製のフィルター等を用いて濾過することができる。

これにより、高純度のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを高い収率で得ることができる。具体的には、生成物中に含まれる塩素濃度が０．０５％以下であり、カリウム濃度が０．０１％以下であるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムが得られる。

ここで、生成物中に含まれる上記塩素濃度及び上記カリウム濃度は、具体的には例えば、イオンクロマト法および原子吸光法によって測定することが可能である。また、本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法によれば、生成物に含まれる上記塩素濃度及び上記カリウム濃度の下限値は、それぞれ上述したイオンクロマト法および原子吸光法の検出限界値以下とすることができる。

次に、本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法は、上記式（１）の反応によって塩化カリウムを濾過により分離した後、得られた濾液に吸着剤を添加して再度濾過することを特徴とする。濾液に吸着剤を添加した後に濾過することにより、濾液中の不純物を吸着剤に吸着させて除去することができる。これにより、さらに高純度のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを得ることができる。

具体的には、吸着剤による不純物の除去前の生成物中に含まれる塩素濃度が０．０５％以下であり、カリウム濃度が０．０１％以下であるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムから、塩素濃度が０．０１％以下であり、カリウム濃度が０．０１％以下であるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを得ることができる。

このような吸着剤としては、中性アルミナ又は塩基性アルミナを挙げることができる。
具体的には、中性アルミナ及び塩基性アルミナは、空孔率が５０〜９８％の範囲であることが好ましい。また、比表面積が１００ｍ^２／ｇ以上であることが好ましい。このような中性アルミナ及び塩基性アルミナは、本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法に好適に用いられる。

ここで、本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法において、吸着剤として中性アルミナ又は塩基性アルミナを用いることにより生成物中に含まれる塩素濃度を低減できるメカニズムについて説明する。

アルミナは、化学式Ａｌ_２Ｏ_３で表されるアルミニウムの酸化物であり、表面積の大きい多孔質の構造を有している。また、アルミナは、ルイス酸・塩基の相互作用によりカチオンまたはアニオンを吸着させることが可能である。本発明では、この相互作用によって塩素イオンが吸着されることにより、その濃度が低下したと考えられる。

以上、説明したように、本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法によれば、高純度のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを低コストで得られる。

＜第２の実施形態＞
本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法を適用した第２の実施形態であるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法について説明する。本実施形態では、上述した第１実施形態とは異なる製造方法によって既に製造されたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム中の不純物を除去する方法である。

本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法は、精製対象となるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを溶媒に溶解させて溶解液を調整し、得られた溶解液に吸着剤を添加して濾過することを特徴とする。

原料となるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムは、上述した第１実施形態の製造方法以外の、他の製造方法で生成されたものであってもよいし、市販されているものを用いてもよい。

トリフルオロメタンスルホン酸リチウムを溶解させる溶媒は、特に限定されるものではない。具体的には、上述した第１実施形態で例示した有機溶媒を用いることができる。

以上説明したように、本実施形態のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムの製造方法によれば、精製対象となるトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを溶媒に溶解させて溶解液を調整し、得られた溶解液に吸着剤を添加して濾過することにより、溶解液中の不純物を吸着剤に吸着させて除去することができる。これにより、第１実施形態と同様に、高純度のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを得ることができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

以下、実施例によって本発明の効果をさらに詳細に説明する。なお、本発明は実施例によって、なんら限定されるものではない。

（実施例１）
トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）２０．０ｇと、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）１３．５ｇとを、ジイソプロピルエーテル２００．０ｇ中、６０℃で２０時間攪拌して、塩交換反応を行なった。その後、室温まで放冷し、ＰＴＦＥ製のフィルターを用いて塩化カリウムを濾過により除去した。次いで、得られた濾液に中性アルミナ１．６ｇを添加して、室温で１．５時間攪拌した。その後、ＰＴＦＥ製のフィルターを用いてアルミナを濾過により除去した。得られた濾液からイオン交換水によって抽出を行った後、水を濃縮、減圧下乾燥を行い、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）１５．６ｇを得た。また、収率は、９４％であった。

次に、得られたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）中の不純物濃度を、イオンクロマト法及び原子吸光法によって測定した。塩素（Ｃｌ）濃度及びカリウム（Ｋ）濃度は、それぞれ８ｐｐｍ、１４ｐｐｍであった（下表１を参照）。

（実施例２）
ジイソプロピルエーテルの代わりにアセトンを用いた以外は実施例１と同様にして、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）１４．４ｇを得た。また、収率は、８７％であった。また、実施例１と同様にして、得られたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム中の不純物濃度を測定したところ、塩素（Ｃｌ）濃度は１０ｐｐｍ、カリウム（Ｋ）濃度は８９ｐｐｍであった（下表１を参照）。

（実施例３）
トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）２０．０ｇと、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）１３．５ｇとを、アセトニトリル２００．０ｇ中、６０℃で２０時間攪拌して、塩交換反応を行なった。その後、室温まで放冷し、ＰＴＦＥ製のフィルターを用いて塩化カリウムを濾過により除去した。次いで、得られた濾液を濃縮、減圧下乾燥を行い、メチルターシャリーブチルエーテルに再溶解させた後に不溶物を濾過した。さらに得られた濾液に中性アルミナ１０．０ｇを添加して、室温で１．５時間攪拌した。その後、ＰＴＦＥ製のフィルターを用いてアルミナを濾過により除去した。濃縮、減圧下乾燥を行い、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）１３．８ｇを得た。また、収率は８３％であった。さらに、実施例１と同様にして、得られたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム中の不純物濃度を測定した。塩素（Ｃｌ）濃度及びカリウム（Ｋ）濃度は、それぞれ１５ｐｐｍ、４７ｐｐｍであった。

（比較例１）
トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）２０．０ｇと、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）１３．５ｇとを、ジイソプロピルエーテル２００．０ｇ中、６０℃で２０時間攪拌して、塩交換反応を行なった。その後、室温まで放冷し、ＰＴＦＥ製のフィルターを用いて塩化カリウムを濾過により除去した。得られた濾液を濃縮し、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）１５．８ｇを得た。また、収率は、９５％であった。

次に、実施例１と同様にして、得られたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）中の不純物濃度を測定した。塩素（Ｃｌ）濃度及びカリウム（Ｋ）濃度は、それぞれ３９７ｐｐｍ、１４ｐｐｍであった（下表１を参照）。

（比較例２）
トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）２０．０ｇと、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）１３．５ｇとを、アセトン２００．０ｇ中、６０℃で２０時間攪拌して、塩交換反応を行なった。その後、室温まで放冷し、ＰＴＦＥ製のフィルターを用いて塩化カリウムを濾過により除去した。得られた濾液を濃縮し、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）１４．９ｇを得た。また、収率は、９０％であった。さらに、実施例１と同様にして、得られたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム中の不純物濃度を測定したところ、塩素（Ｃｌ）濃度は１２９ｐｐｍ、カリウム（Ｋ）濃度は９１ｐｐｍであった（下表１を参照）。

（比較例３）
トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）２０．０ｇと、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）１３．５ｇとを、イソプロパノール２００．０ｇ中、６０℃で２０時間攪拌して、塩交換反応を行なった。その後、室温まで放冷し、ＰＴＦＥ製のフィルターを用いて塩化カリウムを濾過により除去した。得られた濾液を濃縮し、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）を得た。さらに、実施例１と同様にして、得られたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム中の不純物濃度を測定した。塩素（Ｃｌ）濃度及びカリウム（Ｋ）濃度は、それぞれ４９３０４７ｐｐｍ、２６ｐｐｍであった（下表１を参照）。

（比較例４）
トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）２０．０ｇと、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）１３．５ｇとを、アセトニトリル２００．０ｇ中、６０℃で２０時間攪拌して、塩交換反応を行なった。その後、室温まで放冷し、ＰＴＦＥ製のフィルターを用いて塩化カリウムを濾過により除去した。得られた濾液を濃縮し、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）を得た。また、実施例１と同様にして、得られたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム中の不純物濃度を測定した。塩素（Ｃｌ）濃度及びカリウム（Ｋ）濃度は、それぞれ５５０００ｐｐｍ、５０ｐｐｍであった（下表１を参照）。

（比較例５）
トリフルオロメタンスルホン酸カリウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｋ）２０．０ｇと、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）１３．５ｇとを、アセトニトリル２００．０ｇ中、６０℃で２０時間攪拌して、塩交換反応を行なった。その後、室温まで放冷し、ＰＴＦＥ製のフィルターを用いて塩化カリウムを濾過により除去した。次いで、得られた濾液を濃縮、減圧下乾燥を行い、メチルターシャリーブチルエーテルに再溶解させた後に不溶物を濾過した。得られた濾液を再度濃縮、減圧下乾燥を行い、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＣＦ_３ＳＯ_３・Ｌｉ）１５．３ｇを得た。また、収率は、９２％であった（下表２を参照）。さらに、実施例１と同様にして、得られたトリフルオロメタンスルホン酸リチウム中の不純物濃度を測定した。塩素（Ｃｌ）濃度及びカリウム（Ｋ）濃度は、それぞれ３４３２ｐｐｍ、６０ｐｐｍであった（下表１を参照）。

本発明のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法によって製造された高純度のトリフルオロメタンスルホン酸リチウムは、リチウムイオン電池の電解質や樹脂に帯電防止性能または導電性を付与する添加剤として有用である。

Claims

化学式（Ｃ_ｎＦ_２ｎ＋１ＳＯ_３）_ｍ・Ｍ（ｎは１〜４の整数、ｍは１又は２の整数、Ｍはリチウム、ナトリウム及びカリウムから選ばれるアルカリ金属又はカルシウム及びマグネシウムから選ばれるアルカリ土類金属）で示すパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩が溶解する溶液に吸着剤を添加した後、濾過することを特徴とするパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法。
前記吸着剤が、中性アルミナ又は塩基性アルミナであることを特徴とする請求項１に記載のパーフルオロアルキルスルホン酸金属塩の製造方法。