JP7042018B2 - Manufacturing method of electrolytic solution material - Google Patents

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Description

本発明は、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と有機溶媒を含む電解液材料の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an electrolytic solution material containing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt and an organic solvent.

ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩は、非水系電解液用の電解質や、燃料電池の電解液への添加物、帯電防止剤等として使用されるなど、様々な用途において有用な化合物である。特に近年、アルカリ金属電池、特にリチウムイオン二次電池は、高エネルギー密度を有するため、移動体通信機器用電源、携帯用情報端末用電源などとして利用され、端末の普及と共にその市場が急速に伸びている。 The bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt is a compound useful in various applications such as being used as an electrolyte for a non-aqueous electrolyte solution, an additive to an electrolyte solution of a fuel cell, an antistatic agent, and the like. Particularly in recent years, alkali metal batteries, especially lithium ion secondary batteries, have high energy densities and are therefore used as power sources for mobile communication devices, portable information terminals, etc., and their markets are rapidly expanding with the spread of terminals. ing.

ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の製造方法として、特許文献1には、フッ化水素存在下オートクレーブ中で、等モルのビス(フルオロスルホニル)イミドとフッ化リチウムを180℃で1時間反応させることにより、収率99%以上でビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム塩が得られたことが記載されている。しかしながら、腐食性の高いフッ化水素を溶媒として多量に用いているため取扱いが困難で、また、溶媒として使用したフッ化水素の生成物からの除去が必要であり、改善の余地があった。 As a method for producing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt, Patent Document 1 describes that equimolar bis (fluorosulfonyl) imide and lithium fluoride are reacted at 180 ° C. for 1 hour in an autoclave in the presence of hydrogen fluoride. It is described that the bis (fluorosulfonyl) imide lithium salt was obtained in a yield of 99% or more. However, it is difficult to handle because a large amount of highly corrosive hydrogen fluoride is used as a solvent, and it is necessary to remove hydrogen fluoride from the product used as a solvent, so there is room for improvement.

特許文献2には、アセトニトリル溶媒中でビス(フルオロスルホニル)イミドと炭酸リチウムを反応させ、溶媒を蒸発乾固させることでビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム塩が得られたことが記載されている。 Patent Document 2 describes that a bis (fluorosulfonyl) imide lithium salt was obtained by reacting bis (fluorosulfonyl) imide with lithium carbonate in an acetonitrile solvent and evaporating the solvent to dryness.

また、特許文献3には特定のフルオロスルホニルイミド塩を含む電解液材料の製造方法について、電解液溶媒を含む溶液を減圧及び/又は加熱して、製造溶媒を揮発させことが記載されている。 Further, Patent Document 3 describes a method for producing an electrolytic solution material containing a specific fluorosulfonylimide salt, in which a solution containing an electrolytic solution solvent is depressurized and / or heated to volatilize the production solvent.

CA2527802号公報Publication No. CA2527802 特表2015-536898公報Special Table 2015-536898 Gazette 国際公開第2016/052752号International Publication No. 2016/052752

しかしながら、特許文献1の製造例1を見るとビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の精製には水溶液が用いられており、吸湿性の高いビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩から非水電解質を製造する場合に水を除くためには、粉体化などで水の除去を行った後に特定の有機溶媒を含む電解液材料とするなどの複数の工程を経る必要があった。 However, looking at Production Example 1 of Patent Document 1, an aqueous solution is used for purifying the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt, and a non-aqueous electrolyte is obtained from the highly hygroscopic bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt. In order to remove water in the case of production, it was necessary to go through a plurality of steps such as removing water by powdering and then preparing an electrolytic solution material containing a specific organic solvent.

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、リチウムイオン二次電池などの非水系電解液に好適に用いられる、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と有機溶媒を含む電解液材料を提供することにある。 The present invention has been made by paying attention to the above circumstances, and an object thereof is to use a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt preferably used for a non-aqueous electrolyte solution such as a lithium ion secondary battery. The present invention is to provide an electrolytic solution material containing an organic solvent.

本発明は、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と有機溶媒(A)を含む電解液材料の製造方法であって、前記有機溶媒(A)とは異なる有機溶媒(B)を含む反応溶液中でのビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応、および、有機溶媒(A)存在下での減圧及び/又は加熱による有機溶媒(B)の揮発操作を含む、電解液材料の製造方法である。 The present invention is a method for producing an electrolytic solution material containing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt and an organic solvent (A), in a reaction solution containing an organic solvent (B) different from the organic solvent (A). A method for producing an electrolytic solution material, which comprises a reaction between a bis (fluorosulfonyl) imide and an alkali metal compound, and a volatilization operation of the organic solvent (B) by depressurization and / or heating in the presence of the organic solvent (A). Is.

前記有機溶媒(A)は、カーボネート系溶媒、環状エーテル系溶媒、分子内の酸素原子数が2以上である鎖状エーテル系溶媒、環状エステル系溶媒、スルホラン系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびN-メチルオキサゾリジノンからなる群れから選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。 The organic solvent (A) is a carbonate solvent, a cyclic ether solvent, a chain ether solvent having 2 or more oxygen atoms in the molecule, a cyclic ester solvent, a sulfoxide solvent, N, N-dimethylformamide, and the like. It is preferably at least one selected from the group consisting of dimethyl sulfoxide and N-methyloxazolidinone.

前記有機溶媒(B)は、ケトン類、ニトリル系溶媒、鎖状エステル系溶媒および分子内の酸素原子数が1である鎖状エーテル系溶媒からなる群れから選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。 The organic solvent (B) may be at least one selected from a group consisting of ketones, nitrile solvents, chain ester solvents and chain ether solvents having 1 oxygen atom in the molecule. preferable.

前記ビス(フルオロスルホニル)イミドに対する前記アルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属のモル比は、1.00以上であることが好ましい。ビス(フルオロスルホニル)イミドに対するアルカリ金属化合物のモル比が1.00以上であることにより、有機溶媒(A)や有機溶媒(B)に不溶のアルカリ金属化合物をろ過で除去することが可能となる。 The molar ratio of the alkali metal contained in the alkali metal compound to the bis (fluorosulfonyl) imide is preferably 1.00 or more. When the molar ratio of the alkali metal compound to the bis (fluorosulfonyl) imide is 1.00 or more, the alkali metal compound insoluble in the organic solvent (A) or the organic solvent (B) can be removed by filtration. ..

本発明の製造方法は、電解液材料をろ過する精製工程を含むことが好ましい。 The production method of the present invention preferably includes a purification step of filtering the electrolytic solution material.

前記アルカリ金属化合物はLiCl及び/又はLiFであることが好ましい。アルカリ金属化合物がLiCl及び/又がLiFであれば、ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応での副生成物であるHClやHFの沸点が低いため、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の精製が容易となり、リチウムイオン電池用電解液に好適に用いられるリチウムビス(フルオロスルホニル)イミドが得られる。 The alkali metal compound is preferably LiCl and / or LiF. If the alkali metal compound is LiCl and / or LiF, the boiling point of HCl or HF, which is a by-product of the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound, is low, so that the bis (fluorosulfonyl) imide alkali Purification of the metal salt becomes easy, and lithium bis (fluorosulfonyl) imide suitable for an electrolytic solution for a lithium ion battery can be obtained.

本発明によれば、吸湿性の高いビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩粉体を取扱うための設備が不要となり、また、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩から水分を除去する工程が簡略化できるため、生産コストが低減できる。さらに、本発明の電解液材料をそのまま、又は希釈するだけで、非水電解液を得ることができるため、作業性が向上し、安価且つ簡便に非水電解液を製造することができる。 According to the present invention, equipment for handling highly hygroscopic bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt powder is not required, and the step of removing water from the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt is simplified. Therefore, the production cost can be reduced. Further, since the non-aqueous electrolytic solution can be obtained as it is or simply by diluting the electrolytic solution material of the present invention, workability is improved and the non-aqueous electrolytic solution can be produced inexpensively and easily.

以下、本発明について詳しく説明する。尚、これ以降の説明において特に記載がない限り、「%」は「質量%」を、「部」は「質量部」を、それぞれ意味し、範囲を示す「A~B」は、A以上B以下であることを示す。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. Unless otherwise specified in the following description, "%" means "mass%", "part" means "parts by mass", and "A to B" indicating a range are A or more and B. It is shown that it is as follows.

本発明の製造方法は、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と有機溶媒(A)を含む電解液材料の製造方法であって、前記有機溶媒(A)とは異なる有機溶媒(B)を含む反応溶液中でのビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応、および、有機溶媒(A)存在下での減圧及び/又は加熱による有機溶媒(B)の揮発操作を含む、電解液材料の製造方法である。
[ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応]
ビス(フルオロスルホニル)イミド(HFSI)とアルカリ金属化合物との反応は、有機溶媒(B)を含む反応溶液中で行われる。
The production method of the present invention is a method for producing an electrolytic solution material containing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt and an organic solvent (A), and contains an organic solvent (B) different from the organic solvent (A). An electrolytic solution material comprising a reaction of a bis (fluorosulfonyl) imide with an alkali metal compound in a reaction solution and a volatilization operation of the organic solvent (B) by depressurization and / or heating in the presence of the organic solvent (A). It is a manufacturing method of.
[Reaction between bis (fluorosulfonyl) imide and alkali metal compound]
The reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide (HFSI) and the alkali metal compound is carried out in a reaction solution containing an organic solvent (B).

ビス(フルオロスルホニル)イミドは公知の方法で合成が可能である。例えば、ビス(ハロゲン化スルホニル)イミドからフッ素化剤を用いてビス(フルオロスルホニル)イミドを合成する方法が挙げられる。ビス(ハロゲン化スルホニル)イミドにおけるハロゲンとしては、F以外の、Cl,Br、I、Atが挙げられる。 Bis (fluorosulfonyl) imides can be synthesized by known methods. For example, a method of synthesizing a bis (fluorosulfonyl) imide from a bis (halide sulfonyl) imide using a fluorinating agent can be mentioned. Examples of the halogen in the bis (sulfonyl halide) imide include Cl, Br, I, and At other than F.

以下に、ビス(ハロゲン化スルホニル)イミドからフッ素化剤を用いてビス(フルオロスルホニル)イミドを合成するフッ素化工程について説明する。例えば、ビス(ハロゲン化スルホニル)イミドのフッ素化反応を行ってもよい。具体的には、CA2527802号公報に記載の方法、Jean’ne m. Shreeveら、Inorg. Chem. 1998, 37 (24), 6295-6303に記載の方法などが挙げられる。また、出発原料となるビス(ハロゲン化スルホニル)イミドは、市販のものを使用してもよく、また、公知の方法で合成したものを用いてもよい。また、特表平8-511274号公報に記載の、尿素とフルオロスルホン酸を用いて、ビス(フルオロスルホニル)イミドを合成する方法などもある。 The fluorination step of synthesizing a bis (fluorosulfonyl) imide from a bis (sulfonyl halide) imide using a fluorinating agent will be described below. For example, a fluorination reaction of bis (sulfonyl halide) imide may be carried out. Specifically, the method described in CA2527802, Jean'ne m. Sheveve et al., Inorg. Chem. The method described in 1998, 37 (24), 6295-6303 and the like can be mentioned. Further, as the bis (sulfonyl halide) imide as a starting material, a commercially available product may be used, or a product synthesized by a known method may be used. Further, there is also a method for synthesizing a bis (fluorosulfonyl) imide using urea and fluorosulfonic acid, which is described in Japanese Patent Publication No. 8-511274.

本発明の製造方法における前記アルカリ金属化合物としては、LiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH等の水酸化物;LiCO、NaCO、KCO、RbCO、CsCO等の炭酸塩、LiHCO3、NaHCO3、KHCO、RbHCO、CsHCO等の炭酸水素塩;LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl等の塩化物;LiF、NaF、KF、RbF、CsF等のフッ化物;CHOLi、EtOLi等のアルコキシド化合物;及び、EtLi、BuLiおよびt-BuLi(尚、Etはエチル基、Buはブチル基を示す)等のアルキルリチウム化合物;等のアルカリ金属化合物が挙げられる。中でも、LiF、NaF、KF、LiCl、NaCl、KClなどのアルカリ金属塩が好ましく、LiCl及び/又はLiFであることが特に好ましい。アルカリ金属化合物がLiCl及び/又がLiFであれば、ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応での副生成物であるHClやHFの沸点が低いため、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の精製が容易となる。 Examples of the alkali metal compound in the production method of the present invention include hydroxides such as LiOH, NaOH, KOH, RbOH, and CsOH; Li 2 CO 3 , Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 , Rb 2 CO 3 , and Cs 2 . Carbonates such as CO 3 ; hydrogen carbonates such as LiHCO 3, NaHCO 3, KHCO 3 , RbHCO 3 , CsHCO 3 ; chlorides such as LiCl, NaCl, KCl, RbCl, CsCl; LiF, NaF, KF, RbF, CsF and the like. Alkali metal compounds such as fluoride; an alkoxide compound such as CH 3 OLi, EtOLi; and an alkyl lithium compound such as EtLi, BuLi and t-BuLi (where Et is an ethyl group and Bu is a butyl group); Be done. Among them, alkali metal salts such as LiF, NaF, KF, LiCl, NaCl, and KCl are preferable, and LiCl and / or LiF are particularly preferable. If the alkali metal compound is LiCl and / or LiF, the boiling point of HCl or HF, which is a by-product of the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound, is low, so that the bis (fluorosulfonyl) imide alkali The purification of metal salts becomes easy.

ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応におけるビス(フルオロスルホニル)イミドに対するアルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属のモル比は1.00以上が好ましい。下限としては、1.00以上がより好ましく、1.01以上がさらに好ましく、1.03以上がよりさらに好ましく、1.05以上が特に好ましく、1.10以上がより特に好ましい。また、上限としては、2.00以下がより好ましく、1.80以下がさらに好ましく、1.50以下がよりさらに好ましく、1.30以下が特に好ましく、1.20以下がより特に好ましい。ビス(フルオロスルホニル)イミドに対するアルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属のモル比がこの範囲であれば、反応には当量以上のアルカリ金属化合物を用いることになるが、アルカリ金属化合物は電解液材料中では不溶の固体となることが考えられ、未反応のアルカリ金属化合物はろ過による精製が可能である。なお、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩は電解液材料中では可溶である。また、ビス(フルオロスルホニル)イミドは固体でなく液状のため、ろ過では除去できないが、ビス(フルオロスルホニル)イミドに対するアルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属のモル比がこの範囲であれば、反応条件を適切に設定できれば、反応後に含まれるビス(フルオロスルホニル)イミドは少なくなり、反応後にビス(フルオロスルホニル)イミドを除去する操作は簡略化できる可能性がある。 The molar ratio of the alkali metal contained in the alkali metal compound to the bis (fluorosulfonyl) imide in the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound is preferably 1.00 or more. As the lower limit, 1.00 or more is more preferable, 1.01 or more is further preferable, 1.03 or more is further preferable, 1.05 or more is particularly preferable, and 1.10 or more is particularly preferable. The upper limit is more preferably 2.00 or less, further preferably 1.80 or less, further preferably 1.50 or less, particularly preferably 1.30 or less, and even more preferably 1.20 or less. If the molar ratio of the alkali metal contained in the alkali metal compound to bis (fluorosulfonyl) imide is in this range, an equal amount or more of the alkali metal compound will be used for the reaction, but the alkali metal compound is used in the electrolytic solution material. It is considered to be an insoluble solid, and the unreacted alkali metal compound can be purified by filtration. The bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt is soluble in the electrolytic solution material. Further, since the bis (fluorosulfonyl) imide is not a solid but a liquid, it cannot be removed by filtration, but if the molar ratio of the alkali metal contained in the alkali metal compound to the bis (fluorosulfonyl) imide is within this range, the reaction conditions can be adjusted. If properly set, the amount of bis (fluorosulfonyl) imide contained after the reaction may be reduced, and the operation of removing the bis (fluorosulfonyl) imide after the reaction may be simplified.

本発明の製造方法における前記有機溶媒(B)は、有機溶媒(A)と異なっていればよく、特に限定されず、公知の溶媒を含むことが可能である。有機溶媒(B)はビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応やその精製に溶媒として用いられることが好ましい。すなわち、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の製造に好ましく用いられる溶媒であり、本願明細書中では以下、製造溶媒と記載することもある。また、前記有機溶媒(B)は、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と有機溶媒(A)を含む電解液材料に残留することもあり、以下、本願では残留溶媒と記載することもある。 The organic solvent (B) in the production method of the present invention may be different from the organic solvent (A), and is not particularly limited and may contain a known solvent. The organic solvent (B) is preferably used as a solvent for the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound and its purification. That is, it is a solvent preferably used for producing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt, and may be hereinafter referred to as a production solvent in the present specification. Further, the organic solvent (B) may remain in the electrolytic solution material containing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt and the organic solvent (A), and may be hereinafter referred to as a residual solvent in the present application.

有機溶媒(B)について、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩との親和性で分類すると、以下が挙げられる。ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と親和性が中程度の溶媒としては、水;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒;蟻酸、酢酸等のカルボン酸系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等のケトン類;イソブチロニトリル、アセトニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒;酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等の鎖状エステル系溶媒;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t-ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジメトキシメタン、1,2-ジメトキシエタン等の分子内の酸素原子数が1である鎖状エーテル系溶媒;テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,3-ジオキサン、4-メチル-1,3-ジオキソラン等の環状エーテル系溶媒;ニトロメタン、ニトロベンゼン等のニトロ基含有溶媒;グライム系溶媒等が挙げられる。その中で、アセトニトリル、バレロニトリル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、シクロペンチルメチルエーテルが好ましい。ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と親和性が低い溶媒としては、トルエン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、ベンゼン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、1,2,3-トリメチルベンゼン、1,2,4-トリメチルベンゼン、1,3,5-トリメチルベンゼン、テトラリン、シメン、メチルエチルベンゼン、2-エチルトルエン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒(ハロゲン化炭化水素を含む);ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ドデカン、ウンデカン、トリデカン、デカリン、2,2,4,6,6-ペンタメチルヘプタン、イソパラフィン(例えば、「マルカゾールR」(丸善石油化学株式会社製の2,2,4,6,6-ペンタメチルヘプタン、2,2,4,4,6-ペンタメチルヘプタンの混合物)、「アイソパー(登録商標)G」(エクソンモービル製のC9-C11混合イソパラフィン)、「アイソパー(登録商標)E」(エクソンモービル製のC8-C10混合イソパラフィン)ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等の鎖状脂肪族炭化水素系溶媒(ハロゲン化炭化水素を含む);シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、1,2-ジメチルシクロヘキサン、1,3-ジメチルシクロヘキサン、1,4-ジメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、1,2,4-トリメチルシクロヘキサン、1,3,5-トリメチルシクロヘキサン、プロピルシクロヘキサン、ブチルシクロヘキサン、「スワクリーン150」(丸善石油化学株式会社製のC9アルキルシクロヘキサンの混合物)等の環状脂肪族炭化水素系溶媒;アニソール、2-メチルアニソール、3-メチルアニソール、4-メチルアニソール等の芳香族エーテル系溶媒、等が挙げられる。これらの溶媒は単独であってもよく、また2種以上を混合していてもよい。その中で、トルエン、o-キシレン、m-キシレン、p-キシレン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、1,2,4-トリメチルベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタンが好ましい。これらの溶媒は単独で用いてもよく、また2種以上を用いてもよい。 The organic solvent (B) is classified by the affinity with the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt, and the following can be mentioned. Solvents with moderate affinity for bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salts include water; alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol and butanol; carboxylic acid solvents such as formic acid and acetic acid; acetone, methyl ethyl ketone and methyl. Ketones such as isobutyl ketone and diisobutyl ketone; nitrile solvents such as isobutyronitrile, acetonitrile, valeronitrile and benzonitrile; chain ester solvents such as ethyl acetate, isopropyl acetate and butyl acetate; diethyl ether and diisopropyl ether, Chain ether solvents such as t-butylmethyl ether, cyclopentylmethyl ether, dimethoxymethane, 1,2-dimethoxyethane, etc., which have 1 oxygen atom in the molecule; tetrahydrofuran, 2-methyltetrachloride, 1,3-dioxane, Cyclic ether-based solvents such as 4-methyl-1,3-dioxolane; nitro group-containing solvents such as nitromethane and nitrobenzene; glime-based solvents and the like can be mentioned. Among them, acetonitrile, valeronitrile, ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate and cyclopentyl methyl ether are preferable. Solvents with low affinity for bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salts include toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, benzene, ethylbenzene, isopropylbenzene, 1,2,3-trimethylbenzene, 1, Aromatic hydrocarbon solvents such as 2,4-trimethylbenzene, 1,3,5-trimethylbenzene, tetralin, xylene, methylethylbenzene, 2-ethyltoluene, chlorobenzene, dichlorobenzene (including halogenated hydrocarbons); pentane , Xylene, heptane, octane, decane, dodecane, undecane, tridecane, decalin, 2,2,4,6,6-pentamethylheptane, isoparaffin (eg, "Marcazole R" (2,2 manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) , 4,6,6-pentamethylheptane, 2,2,4,4,6-pentamethylheptane mixture), "Isoper® G" (C9-C11 mixed isoparaffin manufactured by Exxon Mobile), "Isoper" (Registered Trademark) E ”(C8-C10 mixed isoparaffin manufactured by Exxon Mobile) Chain aliphatic hydrocarbon solvent such as dichloromethane, chloroform, 1,2-dichloroethane (including halogenated hydrocarbon); cyclohexane, methylcyclohexane, 1,2-dimethylcyclohexane, 1,3-dimethylcyclohexane, 1,4-dimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, 1,2,4-trimethylcyclohexane, 1,3,5-trimethylcyclohexane, propylcyclohexane, butylcyclohexane, "Swa Cyclic aliphatic hydrocarbon solvent such as "Clean 150" (mixture of C9 alkylcyclohexane manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.); Aromatic ether solvent such as anisole, 2-methylanisole, 3-methylanisole, 4-methylanisole. , Etc., These solvents may be used alone or in combination of two or more. Among them, toluene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, ethylbenzene, isopropyl. Benzene, 1,2,4-trimethylbenzene, hexane, heptane, chlorobenzene, dichlorobenzene, dichloromethane, 1,2-dichloroethane are preferable. These solvents may be used alone or in combination of two or more. ..

その中でも特に有機溶媒(B)としては、ケトン類、ニトリル系溶媒、鎖状エステル系溶媒およびの分子内の酸素原子数が1である鎖状エーテル系溶媒からなる群れから選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。特に、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、イソブチロニトリル、アセトニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t-ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、ジメトキシメタンおよび1,2-ジメトキシエタンからなる群れから選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。 Among them, as the organic solvent (B), at least one selected from a group consisting of ketones, nitrile solvents, chain ester solvents and chain ether solvents having 1 oxygen atom in the molecule. Is preferable. In particular, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, isobutyronitrile, acetonitrile, valeronitrile, benzonitrile, ethyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, etc., diethyl ether, diisopropyl ether, t-butyl methyl ether, cyclopentylmethyl. It is preferably at least one selected from the group consisting of ether, dimethoxymethane and 1,2-dimethoxyethane.

有機溶媒(B)を含む反応溶液中で行われるビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応の条件を以下記載する。 The conditions for the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound performed in the reaction solution containing the organic solvent (B) are described below.

上記ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物の反応における反応温度は20~200℃で可能である。上限は180℃以下が好ましく、160℃以下がより好ましい。下限は40℃以上が好ましく、60℃以上がより好ましい。20~200℃で可能である。上限は180℃以下が好ましく、160℃以下がより好ましい。下限は40℃以上が好ましく、60℃以上がより好ましい。 The reaction temperature in the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound can be 20 to 200 ° C. The upper limit is preferably 180 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower. The lower limit is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher. It is possible at 20-200 ° C. The upper limit is preferably 180 ° C. or lower, more preferably 160 ° C. or lower. The lower limit is preferably 40 ° C. or higher, more preferably 60 ° C. or higher.

上記ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物の反応における圧力は高圧下、常圧下、いずれで行ってもよい。具体的な反応の圧力範囲は、好ましくは1250hPa以下であり、より好ましくは1150hPa以下、さらに好ましくは1050hPa以下である。 The pressure in the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound may be under high pressure or normal pressure. The pressure range of the specific reaction is preferably 1250 hPa or less, more preferably 1150 hPa or less, still more preferably 1050 hPa or less.

上記ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物の反応における添加の順序としては、特に限定されないが、有機溶媒(B)とビス(フルオロスルホニル)イミドの混合物にアルカリ金属化合物を添加しながら反応を行ってもよく、有機溶媒(B)とアルカリ金属化合物の混合物にビス(フルオロスルホニル)イミドを添加しながら反応を行ってもよい。また、有機溶媒(B)とビス(フルオロスルホニル)イミドとの混合物に有機溶媒(B)とアルカリ金属化合物の混合物を添加しながら反応を行ってもよく、有機溶媒(B)とアルカリ金属化合物との混合物に有機溶媒(B)とビス(フルオロスルホニル)イミドの混合物を添加しながら反応を行ってもよい。ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物と有機溶媒(B)を混合してから反応を開始することも可能である。また、添加方法は特に限定されないが、必要量を一括添加する方法や、何回かに分ける回分式添加方法、連続的に添加する逐次添加方法などが挙げられる。 The order of addition in the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound is not particularly limited, but the reaction is carried out while adding the alkali metal compound to the mixture of the organic solvent (B) and the bis (fluorosulfonyl) imide. Alternatively, the reaction may be carried out while adding bis (fluorosulfonyl) imide to the mixture of the organic solvent (B) and the alkali metal compound. Further, the reaction may be carried out while adding a mixture of the organic solvent (B) and the alkali metal compound to the mixture of the organic solvent (B) and the bis (fluorosulfonyl) imide, and the organic solvent (B) and the alkali metal compound may be reacted. The reaction may be carried out while adding a mixture of the organic solvent (B) and bis (fluorosulfonyl) imide to the mixture of. It is also possible to start the reaction after mixing the bis (fluorosulfonyl) imide, the alkali metal compound and the organic solvent (B). The addition method is not particularly limited, and examples thereof include a method of batch addition of a required amount, a batch addition method of dividing into several times, and a sequential addition method of continuous addition.

本発明の電解液材料の製造方法は、ろ過する精製工程を含むことが好ましい。前述したように、ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応におけるビス(フルオロスルホニル)イミドに対するアルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属のモル比は1.00以上が好ましい。ビス(フルオロスルホニル)イミドに対するアルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属のモル比がこの範囲であれば、反応には当量以上のアルカリ金属化合物を用いることになるが、アルカリ金属化合物は反応溶液中では不溶の固体となることが考えられ、未反応のアルカリ金属化合物は反応溶液のろ過による精製が可能である。ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物の反応後に、反応溶液のろ過による精製を行うことが好ましい。精製工程にはろ過以外の公知の晶析などの固体析出や蒸留、濃縮などの操作を含んでもよい。
[有機溶媒(A)の添加操作]
本発明のビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と有機溶媒(A)を含む電解液材料の製造方法は、有機溶媒(A)の添加操作を含むことが好ましい。本発明の電解液材料はリチウム二次電池などの非水系の電解液に用いられるため、本発明の電解液材料に含まれる有機溶媒(A)は電解液材料としてそのまま使用できる溶媒を使用することが出来ることから、本願明細書中では、有機溶媒(A)を電解液溶媒と記載することもある。
The method for producing an electrolytic solution material of the present invention preferably includes a purification step of filtering. As described above, the molar ratio of the alkali metal contained in the alkali metal compound to the bis (fluorosulfonyl) imide in the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound is preferably 1.00 or more. If the molar ratio of the alkali metal contained in the alkali metal compound to bis (fluorosulfonyl) imide is in this range, an equivalent amount or more of the alkali metal compound will be used for the reaction, but the alkali metal compound is insoluble in the reaction solution. The unreacted alkali metal compound can be purified by filtering the reaction solution. After the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound, it is preferable to purify the reaction solution by filtration. The purification step may include operations such as solid precipitation such as known crystallization, distillation, and concentration other than filtration.
[Operation of adding organic solvent (A)]
The method for producing an electrolytic solution material containing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt and an organic solvent (A) of the present invention preferably includes an operation of adding the organic solvent (A). Since the electrolytic solution material of the present invention is used for a non-aqueous electrolytic solution such as a lithium secondary battery, the organic solvent (A) contained in the electrolytic solution material of the present invention should be a solvent that can be used as it is as the electrolytic solution material. In the present specification, the organic solvent (A) may be referred to as an electrolytic solution solvent.

有機溶媒(A)の添加操作は、前記したビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応開始前でも可能である。ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応開始後や反応中、あるいは、反応終了後に行うことも可能であり、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩を含む溶液に対して行われることが好ましい。有機溶媒(A)の添加方法は特に限定されないが、必要量の有機溶媒(A)を一括添加する方法や、何回かに分ける回分式添加方法、連続的に添加する逐次添加方法などが挙げられる。 The operation of adding the organic solvent (A) is possible even before the start of the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound described above. It can be carried out after the start of the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound, during the reaction, or after the end of the reaction, and may be carried out for a solution containing the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt. preferable. The method of adding the organic solvent (A) is not particularly limited, and examples thereof include a method of collectively adding the required amount of the organic solvent (A), a batch addition method of dividing into several times, and a sequential addition method of continuous addition. Be done.

本発明の電解液材料の製造方法において、有機溶媒(A)の添加量は、下限については特に制限はなく、残留溶媒の量などにより適宜調整すればよい。例えば、上記ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩100gに対して、10000g以下が好ましく、より好ましくは5000g以下、さらに好ましくは1000g以下、さらに好ましくは500g以下、さらに好ましくは200g以下、最も好ましくは100g以下である。 In the method for producing an electrolytic solution material of the present invention, the amount of the organic solvent (A) added is not particularly limited at the lower limit, and may be appropriately adjusted depending on the amount of the residual solvent and the like. For example, with respect to 100 g of the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt, 10,000 g or less is preferable, more preferably 5000 g or less, still more preferably 1000 g or less, still more preferably 500 g or less, still more preferably 200 g or less, and most preferably 100 g. It is as follows.

本発明の電解液材料の製造方法において、有機溶媒(A)の添加量は、例えば、上記ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩100質量部に対して、1~10000質量部が好ましく、より好ましくは5~5000質量部、さらに好ましくは10~1000質量部、特に好ましくは30~500質量部、さらに特に好ましくは50~200質量部である。 In the method for producing an electrolytic solution material of the present invention, the amount of the organic solvent (A) added is, for example, preferably 1 to 10000 parts by mass, more preferably 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt. Is 5 to 5000 parts by mass, more preferably 10 to 1000 parts by mass, particularly preferably 30 to 500 parts by mass, and even more preferably 50 to 200 parts by mass.

本発明の製造方法における前記有機溶媒(A)は、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と親和性が高く、揮発工程に好適に使用することができ、電解液材料としてそのまま使用できる溶媒を使用することが好ましい。また、アルカリ金属化合物の溶解性が低い溶媒が好ましい。ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と親和性が高く、アルカリ金属化合物の溶解性が低ければ、前述したように、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩とを含む電解液材料に含まれるアルカリ金属化合物をろ過により精製することが可能となる。 The organic solvent (A) in the production method of the present invention has a high affinity with a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt, can be suitably used in a volatile step, and a solvent that can be used as it is as an electrolytic solution material is used. It is preferable to do so. Further, a solvent having low solubility of the alkali metal compound is preferable. If the affinity with the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt is high and the solubility of the alkali metal compound is low, as described above, the alkali metal contained in the electrolytic solution material containing the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt. The compound can be purified by filtration.

本発明の製造方法における前記有機溶媒(A)は、カーボネート系溶媒、環状エーテル系溶媒、分子内の酸素原子数が2以上である鎖状エーテル系溶媒、環状エステル系溶媒、スルホラン系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびN-メチルオキサゾリジノンからなる群れから選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。 The organic solvent (A) in the production method of the present invention includes a carbonate solvent, a cyclic ether solvent, a chain ether solvent having 2 or more oxygen atoms in the molecule, a cyclic ester solvent, a sulfoxide solvent, and N. , N-Dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and N-methyloxazolidinone, preferably at least one selected from the group.

有機溶媒(A)としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート系溶媒;ジメトキシメタン、1,2-ジメトキシエタン等の分子内の酸素原子数が2以上である鎖状エーテル系溶媒;テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,3-ジオキサン、4-メチル-1,3-ジオキソラン等の環状エーテル系溶媒;γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等の環状エステル系溶媒;スルホラン、3-メチルスルホラン等のスルホラン系溶媒;N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチルオキサゾリジノン等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよく、また2種以上を用いてもよい。上記例示の溶媒の中でも、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のカーボネート系溶媒(特にエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート)や、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等の環状エステル系溶媒が好ましい。
[減圧及び/又は加熱による有機溶媒(B)の揮発操作]
本発明のビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と有機溶媒(A)を含む電解液材料の製造方法は、有機溶媒(A)存在下での減圧及び/又は加熱による有機溶媒(B)の揮発操作を含む。
The organic solvent (A) is a carbonate-based solvent such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, diethyl carbonate; the number of oxygen atoms in the molecule such as dimethoxymethane and 1,2-dimethoxyethane. A chain ether solvent having 2 or more; a cyclic ether solvent such as tetrahydrofuran, 2-methyltetrahexyl, 1,3-dioxane, 4-methyl-1,3-dioxolane; a cyclic ether such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone. Ester-based solvents; sulforane-based solvents such as sulfolane and 3-methylsulfolane; N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, N-methyloxazolidinone and the like can be mentioned. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Among the above-exemplified solvents, carbonate solvents such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate and diethyl carbonate (particularly cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate) and γ-butyrolactone , Γ-Valerolactone and other cyclic ester solvents are preferred.
[Volaration operation of organic solvent (B) by depressurization and / or heating]
The method for producing an electrolytic solution material containing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt and an organic solvent (A) of the present invention is to volatilize the organic solvent (B) by reducing pressure and / or heating in the presence of the organic solvent (A). Including operations.

減圧及び/又は加熱による有機溶媒(B)の揮発操作は、ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応開始前でも可能である。ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応開始後や反応中、あるいは、反応終了後に行うことも可能であり、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩を含む溶液に対して行われることが好ましい。 The volatilization operation of the organic solvent (B) by depressurization and / or heating is possible even before the start of the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound. It can be carried out after the start of the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound, during the reaction, or after the end of the reaction, and may be carried out for a solution containing the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt. preferable.

本発明のビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と有機溶媒(A)を含む電解液材料の製造方法は、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩を含む溶液を有機溶媒(A)存在下で減圧及び/又は加熱して、有機溶媒(B)を揮発させる。すなわち、有機溶媒(A)の添加操作の開始後に、減圧及び/又は加熱による有機溶媒(B)の揮発操作を開始することが好ましい。減圧及び/又は加熱による有機溶媒(B)の揮発操作の開始は、有機溶媒(A)の添加操作の開始前でも可能である。 In the method for producing an electrolytic solution material containing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt and an organic solvent (A) of the present invention, a solution containing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt is depressurized in the presence of the organic solvent (A). And / or heat to volatilize the organic solvent (B). That is, it is preferable to start the volatilization operation of the organic solvent (B) by depressurizing and / or heating after the start of the operation of adding the organic solvent (A). The start of the volatilization operation of the organic solvent (B) by depressurizing and / or heating can be started even before the start of the operation of adding the organic solvent (A).

ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩は、粉体(固体)として単離しても粉体内部に単離前に使用された有機溶媒(B)を含んでいることが考えられるが、本発明の製造方法であれば、電解液材料中の有機溶媒(B)の含有量を低減することが出来る。本発明における有機溶媒(A)は、残留溶媒として電解液材料に含まれる可能性のある有機溶媒(B)と比べて、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩との親和性が高く、揮発操作に好適に使用することができ、電解液材料としてそのまま使用できる溶媒を使用することが出来る。このような有機溶媒(A)を用いることにより、効率よく残留溶媒を除去することができる。またさらに、本発明の電解液材料は、必要な溶媒や添加剤、電解質等を混合することにより、そのままリチウム二次電池の電解液として使用できる。 Even if the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt is isolated as a powder (solid), it is considered that the powder contains the organic solvent (B) used before the isolation, but the present invention If it is a production method, the content of the organic solvent (B) in the electrolytic solution material can be reduced. The organic solvent (A) in the present invention has a higher affinity with the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt than the organic solvent (B) which may be contained in the electrolytic solution material as a residual solvent, and has a volatile operation. A solvent that can be suitably used as an electrolytic solution material and can be used as it is can be used. By using such an organic solvent (A), the residual solvent can be efficiently removed. Furthermore, the electrolytic solution material of the present invention can be used as it is as an electrolytic solution for a lithium secondary battery by mixing necessary solvents, additives, electrolytes and the like.

本発明の電解液材料の製造方法において、揮発操作前に含まれる残留溶媒量は、下限については特に制限はないが、上記ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩100gに対して、例えば、1000g以下が好ましく、より好ましくは500g以下、さらに好ましくは100g以下、最も好ましくは50g以下である。残留溶媒が多い場合には、有機溶媒(A)の使用量が増えたり、揮発に要する時間が増えたりするので望ましくない。溶液中でビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩を製造、精製して得られた溶液を揮発操作に用いる場合は、揮発操作の前に(有機溶媒(A)を添加する前に)溶媒留去を行って、含有する残留溶媒量を低減させ、残留溶媒量を上記範囲とすることが好ましい。 In the method for producing an electrolytic solution material of the present invention, the amount of residual solvent contained before the volatilization operation is not particularly limited at the lower limit, but is, for example, 1000 g or less with respect to 100 g of the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt. Is preferable, more preferably 500 g or less, still more preferably 100 g or less, and most preferably 50 g or less. When the amount of residual solvent is large, the amount of the organic solvent (A) used increases and the time required for volatilization increases, which is not desirable. When a solution obtained by producing and purifying a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt in a solution is used for a volatilization operation, the solvent is distilled off before the volatilization operation (before adding the organic solvent (A)). It is preferable to reduce the amount of the residual solvent contained in the above-mentioned range and set the amount of the residual solvent in the above range.

揮発操作は、特に限定されず、常圧下、減圧下いずれでも行うことができる。熱によるビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の分解を防ぐ点からは、減圧下で行うのが望ましい。減圧度は残留溶媒の種類、有機溶媒(A)の種類に応じて適宜調整すればよく特に限定はされないが、例えば、200kPa以下とするのが好ましく、より好ましくは40kPa以下であり、さらに好ましくは15kPa以下であり、特に好ましくは5kPa以下である。 The volatilization operation is not particularly limited and can be performed under normal pressure or reduced pressure. From the viewpoint of preventing the decomposition of the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt by heat, it is desirable to carry out under reduced pressure. The degree of reduced pressure may be appropriately adjusted according to the type of the residual solvent and the type of the organic solvent (A) and is not particularly limited, but is preferably 200 kPa or less, more preferably 40 kPa or less, and further preferably 40 kPa or less. It is 15 kPa or less, and particularly preferably 5 kPa or less.

揮発温度は、減圧度、残留溶媒の種類、有機溶媒(A)の種類に応じて適宜調整すればよく特に限定はされないが、熱によるビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の分解を防ぐ点からは比較的低い温度で行うのが望ましい。例えば、10~110℃が好ましく、より好ましくは15~80℃であり、さらに好ましくは20~60℃であり、特に好ましくは30~50℃である。 The volatilization temperature may be appropriately adjusted according to the degree of reduced pressure, the type of residual solvent, and the type of the organic solvent (A), and is not particularly limited. It is desirable to carry out at a relatively low temperature. For example, it is preferably 10 to 110 ° C, more preferably 15 to 80 ° C, still more preferably 20 to 60 ° C, and particularly preferably 30 to 50 ° C.

揮発時間は、減圧度、加熱温度、残存溶媒の量などに応じて適宜調整すればよく特に限定はされないが、例えば、0.1~24時間が好ましく、より好ましくは0.5~12時間、さらに好ましくは1~8時間であり、特に好ましくは2~5時間である。 The volatilization time may be appropriately adjusted according to the degree of decompression, heating temperature, amount of residual solvent, etc., and is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 0.5 to 12 hours, for example. It is more preferably 1 to 8 hours, and particularly preferably 2 to 5 hours.

揮発操作に用いる減圧及び/又は加熱が行える装置としては、溶液量、減圧度、加熱温度などに応じて適宜選択すればよい。例えば、槽型反応器、減圧可能な槽型反応器等が挙げられる。
[ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩を含む電解液材料の製造方法]
ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩としては、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(LiFSI)、ナトリウムビス(フルオロスルホニル)イミド(NaFSI)、カリウムビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩等が挙げられる。より好ましくはリチウムビス(フルオロスルホニル)イミドである。
The device capable of depressurizing and / or heating used for the volatilization operation may be appropriately selected according to the amount of solution, the degree of decompression, the heating temperature, and the like. For example, a tank reactor, a tank reactor capable of depressurizing, and the like can be mentioned.
[Method for manufacturing electrolyte material containing bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt]
Examples of the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt include lithium bis (fluorosulfonyl) imide (LiFSI), sodium bis (fluorosulfonyl) imide (NaFSI), potassium bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt and the like. More preferably, it is a lithium bis (fluorosulfonyl) imide.

電解液材料中に含まれるビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の濃度は、有機溶媒(A)の種類に応じて適宜調整すればよく特に限定はされないが、例えば、15~95質量%が好ましく、より好ましくは20~90質量%、さらに好ましくは30~90質量%である。電解液材料に有機溶媒を添加して非水電解液を製造する際に、非水電解液中の電解質塩濃度を適宜設定できるという面から、電解液材料中に含まれるビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の濃度は、30質量%以上であることが好ましく、より好ましくは40質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上である。本発明の電解液材料はビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の濃度が30質量%以上であることにより、安定性が良く、保存や輸送に用いる容器の腐食の原因となるHF(フッ化水素酸)の発生が抑制されるため、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の保存や輸送にも適している。 The concentration of the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt contained in the electrolytic solution material may be appropriately adjusted according to the type of the organic solvent (A) and is not particularly limited, but is preferably 15 to 95% by mass, for example. , More preferably 20 to 90% by mass, still more preferably 30 to 90% by mass. Bis (fluorosulfonyl) imide contained in the electrolytic solution material from the viewpoint that the concentration of the electrolyte salt in the non-aqueous electrolytic solution can be appropriately set when an organic solvent is added to the electrolytic solution material to produce a non-aqueous electrolytic solution. The concentration of the alkali metal salt is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more. The electrolyte material of the present invention has good stability because the concentration of the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt is 30% by mass or more, and HF (hydrogen fluoride) which causes corrosion of the container used for storage and transportation. Since the generation of acid) is suppressed, it is also suitable for storage and transportation of bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salts.

本発明の電解液材料に含まれる有機溶媒(A)としては、上述した有機溶媒(A)を用いることができるが、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート又はγ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等の環状エステル系溶媒を含むことが好ましい。中でも、エチレンカーボネート又はγ-ブチロラクトンを含むことが好ましく、特に好ましくはエチレンカーボネートである。上記の環状カーボネート又は環状エステル系溶媒を有機溶媒(A)の合計量に対して90質量%以上含むことが好ましく、より好ましくは95質量%以上、さらに好ましくは98質量%以上含むことである。 As the organic solvent (A) contained in the electrolytic solution material of the present invention, the above-mentioned organic solvent (A) can be used, but cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate, or γ-butyrolactone and γ- It is preferable to contain a cyclic ester solvent such as valerolactone. Among them, ethylene carbonate or γ-butyrolactone is preferably contained, and ethylene carbonate is particularly preferable. The above cyclic carbonate or cyclic ester solvent is preferably contained in an amount of 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, still more preferably 98% by mass or more, based on the total amount of the organic solvent (A).

電解液材料中の有機溶媒(B)の量は、電解液材料の濃度残留溶媒の種類に応じて適宜調整すればよく特に限定はされないが、例えば、3000ppm以下が好ましく、より好ましくは2000ppm以下、さらに好ましくは1000ppm以下、特に好ましくは500ppm以下、最も好ましくは200ppm以下である。電解液中に含まれるビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の有機溶媒(B)の残留量が上記範囲であることにより、得られる非水電解液中の溶媒量を抑制することができるため、当該非水電解液を用いた電池においては、駆動時の副反応が抑制され、電池の膨れが抑制できる。 The amount of the organic solvent (B) in the electrolytic solution material may be appropriately adjusted depending on the type of the concentration residual solvent of the electrolytic solution material and is not particularly limited, but is preferably 3000 ppm or less, more preferably 2000 ppm or less, for example. It is more preferably 1000 ppm or less, particularly preferably 500 ppm or less, and most preferably 200 ppm or less. When the residual amount of the organic solvent (B) of the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt contained in the electrolytic solution is within the above range, the amount of the solvent in the obtained non-aqueous electrolytic solution can be suppressed. In the battery using the non-aqueous electrolyte solution, the side reaction at the time of driving is suppressed, and the swelling of the battery can be suppressed.

揮発操作終了後は、必要に応じて、ろ過、カラム精製、活性炭処理、モレキュラーシーブ処理、晶析などの固体析出、濃縮などの公知の精製操作を実施しても良い。 After the volatilization operation is completed, known purification operations such as filtration, column purification, activated carbon treatment, molecular sieve treatment, solid precipitation such as crystallization, and concentration may be performed, if necessary.

本発明の電解液材料の製造方法は、ろ過する精製工程を含むことが好ましい。特に、電解液材料をろ過する精製工程を含むことが好ましい。前述したように、ビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応におけるビス(フルオロスルホニル)イミドに対するアルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属のモル比は1.00以上が好ましい。ビス(フルオロスルホニル)イミドに対するアルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属のモル比がこの範囲であれば、反応には当量以上のアルカリ金属化合物を用いることになるが、アルカリ金属化合物は電解液材料中では不溶の固体となることが考えられ、電解液材料中の未反応のアルカリ金属化合物はろ過による精製が可能である。 The method for producing an electrolytic solution material of the present invention preferably includes a purification step of filtering. In particular, it is preferable to include a purification step of filtering the electrolytic solution material. As described above, the molar ratio of the alkali metal contained in the alkali metal compound to the bis (fluorosulfonyl) imide in the reaction between the bis (fluorosulfonyl) imide and the alkali metal compound is preferably 1.00 or more. If the molar ratio of the alkali metal contained in the alkali metal compound to bis (fluorosulfonyl) imide is in this range, an equal amount or more of the alkali metal compound will be used for the reaction, but the alkali metal compound is used in the electrolytic solution material. It is considered that it becomes an insoluble solid, and the unreacted alkali metal compound in the electrolytic solution material can be purified by filtration.

本発明の製造方法により得られる電解液材料は、一次電池、リチウムイオン二次電池、燃料電池等の充電/放電機構を有する電池、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ、太陽電池、エレクトロクロミック表示素子等の蓄電デバイス(電気化学デバイス)を構成するイオン伝導体の材料として好適に用いられる。 The electrolytic solution material obtained by the production method of the present invention includes a primary battery, a lithium ion secondary battery, a battery having a charging / discharging mechanism such as a fuel cell, an electrolytic capacitor, an electric double layer capacitor, a solar cell, an electrochemical display element, and the like. It is suitably used as a material for an ionic conductor constituting a power storage device (electrochemical device).

本発明には、上記電解液材料を用いて得られる非水電解液、上記電解液材料を用いた非水電解液の製造方法も含まれる。上記電解液材料に必要に応じて非水電解液調製用溶媒を混合することにより、非水電解液を得ることができる。非水電解液には電池特性向上を目的として各種電解質、添加剤等を添加することがあり、電解質等の溶解に適した溶媒を電解液材料に添加してもよく、本発明では電解液材料に所望の溶媒を添加することにより、非水電解液を調製することができる。 The present invention also includes a non-aqueous electrolytic solution obtained by using the above electrolytic solution material, and a method for producing a non-aqueous electrolytic solution using the above electrolytic solution material. A non-aqueous electrolytic solution can be obtained by mixing the above electrolytic solution material with a solvent for preparing a non-aqueous electrolytic solution, if necessary. Various electrolytes, additives, etc. may be added to the non-aqueous electrolyte solution for the purpose of improving battery characteristics, and a solvent suitable for dissolving the electrolyte, etc. may be added to the electrolyte solution material. In the present invention, the electrolyte solution material may be added. A non-aqueous electrolyte solution can be prepared by adding a desired solvent to the solution.

したがって電解液調製用溶媒としては、有機溶媒(A)と相溶し、所望の電解質塩を溶解、分散させられるものであれば特に限定されない。また本発明では非水系溶媒、溶媒に代えて用いられるポリマー、ポリマーゲル等の媒体等、電池に用いられる従来公知の溶媒はいずれも使用できる。なお、電解液材料には有機溶媒(A)が含まれているが、必要に応じて電解液材料に更に有機溶媒(A)と同種の溶媒を添加してもよく、上述した有機溶媒(A)はいずれも用いることができる。電解液調製用溶媒は液体、固体のいずれでもよいが、効率的に混合するためには液体が好ましい。また電解液調製用溶媒の温度も特に限定されず、室温でよいが必要に応じて適宜温度を調整してもよい。 Therefore, the solvent for preparing the electrolytic solution is not particularly limited as long as it is compatible with the organic solvent (A) and can dissolve and disperse a desired electrolyte salt. Further, in the present invention, any conventionally known solvent used for a battery, such as a non-aqueous solvent, a polymer used in place of the solvent, and a medium such as a polymer gel, can be used. Although the electrolytic solution material contains an organic solvent (A), a solvent of the same type as the organic solvent (A) may be further added to the electrolytic solution material as needed, and the above-mentioned organic solvent (A) may be added. ) Can be used. The solvent for preparing the electrolytic solution may be either a liquid or a solid, but a liquid is preferable for efficient mixing. Further, the temperature of the solvent for preparing the electrolytic solution is not particularly limited, and may be room temperature, but the temperature may be appropriately adjusted as needed.

電解液調製用溶媒の中でも、鎖状炭酸エステル類、環状炭酸エステル類等の炭酸エステル類(カーボネート系溶媒)、ラクトン類、エーテル類が好ましく、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等がより好ましく、炭酸ジメチル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒がさらに好ましい。上記溶媒は1種を単独で用いてもよく、また、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Among the solvents for preparing the electrolytic solution, carbonate esters (carbonate-based solvents) such as chain carbonate esters and cyclic carbonate esters, lactones, and ethers are preferable, and dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, diethyl carbonate, and ethylene carbonate, are preferable. Peluccicarbonate, γ-butyrolactone, γ-valerolactone and the like are more preferable, and carbonate solvents such as dimethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate and propylene carbonate are even more preferable. The above solvent may be used alone or in combination of two or more.

本発明ではさらに必要に応じて電解液材料にビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩とは異なる電解質塩(以下、「他の電解質塩」ということがある)を混合してもよい。他の電解質塩は上記電解質調製用溶媒を添加する前の電解液材料に添加してもよいが、他の電解質塩の溶解効率を考慮すると上記電解質調製用溶媒を電解液材料に添加した後に、他の電解質塩を添加することが望ましい。例えば添加する他の電解質塩がLiPF6などのようにエチレンカーボネートに難溶性の場合、該電解質塩の溶解に適した溶媒を上記電解質調製用溶媒として電解液材料に添加した後、該電解質塩を添加することが望ましい。 In the present invention, if necessary, an electrolyte salt different from the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt (hereinafter, may be referred to as “another electrolyte salt”) may be mixed with the electrolyte solution material. Other electrolyte salts may be added to the electrolyte solution material before the electrolyte preparation solvent is added, but considering the dissolution efficiency of the other electrolyte salts, after the electrolyte preparation solvent is added to the electrolyte solution material, It is desirable to add other electrolyte salts. For example, when the other electrolyte salt to be added is sparingly soluble in ethylene carbonate such as LiPF 6 , a solvent suitable for dissolving the electrolyte salt is added to the electrolyte solution material as the solvent for preparing the electrolyte, and then the electrolyte salt is added. It is desirable to add it.

他の電解質塩としては、特に限定されず、リチウムイオン二次電池の電解液において用いられている従来公知の電解質はいずれも使用できる。例えば他の電解質塩としては、トリフルオロメタンスルホン酸イオン(CF3SO3 -)、フルオロリン酸イオン(PF6 -)、過塩素酸イオン(ClO4 -)、テトラフルオロ硼酸イオン(BF4 -)、ヘキサフルオロ砒酸イオン(AsF6 -)、テトラシアノホウ酸イオン([B(CN)4-)、テトラクロロアルミニウムイオン(AlCl4 -)、トリシアノメチドイオン(C[(CN)3-)、ジシアナミドイオン(N[(CN)2-)、トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドイオン(C[(CF3SO23-)、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン(SbF6 -)およびジシアノトリアゾレートイオン(DCTA)等をアニオンとする無機又は有機カチオン塩、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩以外のフルオロスルホニルイミド塩等の従来公知の電解質塩が使用できる。より具体的には、LiPF6、LiPF3(C253、LiBF4、LiBF(CF33が挙げられ、好ましくはLiPF6、LiBF4であり、さらに好ましくはLiPF6である。本発明の電解液材料に、電解液調製用溶媒、他の電解質塩を混合して非水電解液を製造することにより、電解質塩を混合する際の発熱を抑制できるため、非水電解液の分解を抑制し、良好な品質の電解液を得ることができる。 The other electrolyte salt is not particularly limited, and any conventionally known electrolyte used in the electrolytic solution of the lithium ion secondary battery can be used. For example, other electrolyte salts include trifluoromethanesulfonic acid ion (CF 3 SO 3- ) , fluorophosphate ion (PF 6- ) , perchlorate ion (ClO 4- ) , tetrafluoroborate ion (BF 4- ) . , Hexafluoroaricate ion (AsF 6- ), tetracyanoborate ion ([B (CN) 4 ] - ), tetrachloroaluminum ion (AlCl 4- ) , tricyanomethide ion (C [(CN) 3 ] - ) ), Disianamide ion (N [(CN) 2 ] - ), Tris (trifluoromethanesulfonyl) methide ion (C [(CF 3 SO 2 ) 3 ] - ), Hexafluoroantimonate ion (SbF 6- ) and dicyanotri. Conventionally known electrolyte salts such as an inorganic or organic cationic salt having an azolate ion (DCTA) as an anion and a fluorosulfonylimide salt other than the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt can be used. More specifically, LiPF 6 , LiPF 3 (C 2 F 5 ) 3 , LiBF 4 , LiBF (CF 3 ) 3 can be mentioned, preferably LiPF 6 and LiBF 4 , and more preferably LiPF 6 . By mixing the electrolytic solution material of the present invention with a solvent for preparing an electrolytic solution and other electrolyte salts to produce a non-aqueous electrolytic solution, heat generation when mixing the electrolyte salts can be suppressed, so that the non-aqueous electrolytic solution can be used. Decomposition can be suppressed and an electrolytic solution of good quality can be obtained.

本発明に係る非水電解液は、リチウムイオン二次電池の各種特性の向上を目的とする添加剤を含んでいてもよい。添加剤は非水電解液の製造過程の任意の段階で加えればよく、特に限定されず、例えば上記電解質塩の添加後に加えればよい。 The non-aqueous electrolytic solution according to the present invention may contain an additive for the purpose of improving various characteristics of the lithium ion secondary battery. The additive may be added at any stage in the manufacturing process of the non-aqueous electrolyte solution, and is not particularly limited. For example, the additive may be added after the addition of the above-mentioned electrolyte salt.

本発明には、本発明の電解液材料の保存方法、輸送方法も包含される。本発明の電解液材料は安定性が良く、保存や輸送に用いる容器の腐食の原因となるHF(フッ化水素酸)の発生が抑制されるため、ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の保存や輸送にも適している。電解液材料中のビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩の濃度は、例えば、35質量%が、40質量%以上、50質量%以上が挙げられる。当該濃度の上限としては、95質量%以下、90質量%以下が挙げられる。 The present invention also includes a method for storing and transporting the electrolytic solution material of the present invention. The electrolyte material of the present invention has good stability and suppresses the generation of HF (hydrofluoric acid) that causes corrosion of containers used for storage and transportation. Therefore, storage of bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt Also suitable for transportation. The concentration of the bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt in the electrolytic solution material is, for example, 35% by mass, 40% by mass or more, and 50% by mass or more. Examples of the upper limit of the concentration include 95% by mass or less and 90% by mass or less.

本発明の電解液材料の保存、輸送に用いる容器としては、容器のサイズや材質などの形態は特に制限されず、従来公知の知見が適宜参照されうる。実験室レベルで合成された少量の電解液材料を保存するためには、小さい保存用容器を用いればよい。また、工業レベルで合成された大量の電解液材料を保存するためには、大きい保存用容器を用いればよい。 The container used for storing and transporting the electrolytic solution material of the present invention is not particularly limited in the form such as the size and material of the container, and conventionally known findings can be appropriately referred to. A small storage container may be used to store a small amount of electrolyte material synthesized at the laboratory level. Further, in order to store a large amount of electrolytic solution material synthesized at the industrial level, a large storage container may be used.

保存用容器の材質については、例えば、ステンレス鋼、ハステロイなどの金属材料、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などのフッ素系樹脂等が採用されうる。なかでも、耐圧圧力が高いという観点からは、容器はステンレス鋼から構成されることが好ましい。また、保存用容器の耐蝕性をより一層向上させる目的で、上記の金属等の材料から構成される容器の内面を樹脂でコーティングするとよい。この際、コーティングに用いられる樹脂は特に制限されないが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)などのフッ素系樹脂やポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂が例示される。なかでも、耐蝕性の向上効果が優れるという観点からは、PTFEを用いてコーティングすることが好ましい。ここで、樹脂コーティングのコーティング厚さについては特に制限はないが、好ましくは10~3000μmであり、より好ましくは500~1000μmである。さらに、保存用容器は密封可能であることが好ましく、容器を密封可能とする手段としては、例えば、容器の一部にバルブを設ける形態が例示される。 As the material of the storage container, for example, a metal material such as stainless steel or Hastelloy, a fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE), or the like can be adopted. Above all, from the viewpoint of high pressure resistance, it is preferable that the container is made of stainless steel. Further, for the purpose of further improving the corrosion resistance of the storage container, it is preferable to coat the inner surface of the container made of the above-mentioned metal or the like with a resin. At this time, the resin used for coating is not particularly limited, and for example, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer). Examples thereof include fluororesins such as FEP) and olefin resins such as polypropylene. Above all, from the viewpoint of excellent effect of improving corrosion resistance, it is preferable to use PTFE for coating. Here, the coating thickness of the resin coating is not particularly limited, but is preferably 10 to 3000 μm, and more preferably 500 to 1000 μm. Further, it is preferable that the storage container can be sealed, and as a means for making the container sealable, for example, a form in which a valve is provided in a part of the container is exemplified.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより以下の実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited by the following examples as well as the present invention, and appropriate changes are made to the extent that it can meet the purposes of the preceding and the following. Of course, it is also possible to carry out the above, and all of them are included in the technical scope of the present invention.

実施例1
PFA(フッ素樹脂製)反応容器に、LiF 1.43g(55mmol)、アセトニトリル20gを量り取った。HFSI[ビス(フルオロスルホニル)イミド]9.05g(50mmol)を投入した。反応溶液を25℃で、5時間反応を行った。反応溶液にエチレンカーボネート10gを加え、50℃で減圧濃縮し、アセトニトリルを留去した。沈殿物を濾過により取り除きLiFSI[ビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム塩]9.35gを含むエチレンカーボネート溶液19.3gを得た。LiFSIの含有量は、F-NMRより求めた。
Example 1
In a PFA (fluororesin) reaction vessel, 1.43 g (55 mmol) of LiF and 20 g of acetonitrile were weighed. HFSI [bis (fluorosulfonyl) imide] 9.05 g (50 mmol) was added. The reaction solution was reacted at 25 ° C. for 5 hours. 10 g of ethylene carbonate was added to the reaction solution, concentrated under reduced pressure at 50 ° C., and acetonitrile was distilled off. The precipitate was removed by filtration to give 19.3 g of an ethylene carbonate solution containing 9.35 g of LiFSI [bis (fluorosulfonyl) imide lithium salt]. The LiFSI content was determined by F-NMR.

比較例1
PFA(フッ素樹脂製)反応容器に、LiF 1.34g(55mmol)、アセトニトリル20gを量り取った。HFSI[ビス(フルオロスルホニル)イミド]9.05g(50mmol)を投入した。反応溶液を25℃で、5時間反応を行った。反応溶液を、遠心分離し、固体を除去した。得られた溶液を、50℃で減圧蒸発乾固し、LiFSI[ビス(フルオロスルホニル)イミドリチウム塩]9.35gを得た。生成物には、アセトニトリルが不純物として残存していること、ガスクロマトグラフィーで確認した。
Comparative Example 1
In a PFA (fluororesin) reaction vessel, 1.34 g (55 mmol) of LiF and 20 g of acetonitrile were weighed. HFSI [bis (fluorosulfonyl) imide] 9.05 g (50 mmol) was added. The reaction solution was reacted at 25 ° C. for 5 hours. The reaction solution was centrifuged to remove the solid. The obtained solution was evaporated to dryness under reduced pressure at 50 ° C. to obtain 9.35 g of LiFSI [bis (fluorosulfonyl) imide lithium salt]. It was confirmed by gas chromatography that acetonitrile remained as an impurity in the product.

本発明の製造方法により得られる電解液材料は、一次電池、リチウムイオン二次電池、燃料電池等の充電/放電機構を有する電池、電解コンデンサ、電気二重層キャパシタ、太陽電池、エレクトロクロミック表示素子等の蓄電デバイス(電気化学デバイス)を構成するイオン伝導体の材料として好適に用いられる。 The electrolytic solution material obtained by the production method of the present invention includes a primary battery, a lithium ion secondary battery, a battery having a charging / discharging mechanism such as a fuel cell, an electrolytic capacitor, an electric double layer capacitor, a solar cell, an electrochemical display element, and the like. It is suitably used as a material for an ionic conductor constituting a power storage device (electrochemical device).

Claims (3)

ビス(フルオロスルホニル)イミドアルカリ金属塩と有機溶媒(A)を含む電解液材料の製造方法であって、
前記有機溶媒(A)とは異なる有機溶媒(B)を含む反応溶液中でのビス(フルオロスルホニル)イミドとアルカリ金属化合物との反応を行う反応工程と、
前記有機溶媒(A)存在下での減圧及び/又は加熱による前記有機溶媒(B)の揮発操作を行う揮発工程と、
前記電解液材料をろ過する精製工程とを含
前記反応工程において、前記ビス(フルオロスルホニル)イミドに対する前記アルカリ金属化合物に含まれるアルカリ金属のモル比が1.03以上1.20以下であり、該アルカリ金属化合物がLiCl及び/又はLiFである、電解液材料の製造方法。
A method for producing an electrolytic solution material containing a bis (fluorosulfonyl) imide alkali metal salt and an organic solvent (A).
A reaction step of reacting a bis (fluorosulfonyl) imide with an alkali metal compound in a reaction solution containing an organic solvent (B) different from the organic solvent (A).
A volatilization step of performing a volatilization operation of the organic solvent (B) by depressurizing and / or heating in the presence of the organic solvent (A).
Including a purification step of filtering the electrolytic solution material.
In the reaction step, the molar ratio of the alkali metal contained in the alkali metal compound to the bis (fluorosulfonyl) imide is 1.03 or more and 1.20 or less, and the alkali metal compound is LiCl and / or LiF. A method for manufacturing an electrolytic solution material.
前記有機溶媒(A)がカーボネート系溶媒、環状エーテル系溶媒、分子内の酸素原子数が2以上である鎖状エーテル系溶媒、環状エステル系溶媒、スルホラン系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドおよびN-メチルオキサゾリジノンからなる群れから選ばれた少なくとも1種である請求項1に記載の電解液材料の製造方法。 The organic solvent (A) is a carbonate solvent, a cyclic ether solvent, a chain ether solvent having 2 or more oxygen atoms in the molecule, a cyclic ester solvent, a sulfoxide solvent, N, N-dimethylformamide, dimethyl. The method for producing an electrolytic solution material according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of sulfoxide and N-methyloxazolidinone. 前記有機溶媒(B)が、ケトン類、ニトリル系溶媒、鎖状エステル系溶媒および脂肪族分子内の酸素原子数が1である鎖状エーテル系溶媒からなる群れから選ばれた少なくとも1種である請求項1又は2に記載の電解液材料の製造方法。 The organic solvent (B) is at least one selected from a group consisting of ketones, nitrile solvents, chain ester solvents and chain ether solvents having 1 oxygen atom in the aliphatic molecule. The method for producing an electrolytic solution material according to claim 1 or 2.
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