KR20240070173A - Producing method for solution of lithium bis(fluorosulfony)imide containing reduced content of acid and water - Google Patents

Producing method for solution of lithium bis(fluorosulfony)imide containing reduced content of acid and water Download PDF

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Abstract

본 발명은 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이트 용액의 제조방법에 관한 것으로 특히 산(acid) 성분 및 수분의 함량이 저감된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이트 용액의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a lithium bis(fluorosulfonyl)imide carbonate solution, and particularly to a method for producing a lithium bis(fluorosulfonyl)imide carbonate solution with reduced acid component and moisture content. It's about.

Description

산 및 수분이 저감된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 용액의 제조방법{Producing method for solution of lithium bis(fluorosulfony)imide containing reduced content of acid and water}Producing method for solution of lithium bis(fluorosulfony)imide containing reduced content of acid and water}

본 발명은 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 용액의 제조방법에 관한 것으로 특히 산(acid) 성분 및 수분의 함량이 저감된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 용액의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a lithium bis(fluorosulfonyl)imide solution, and particularly to a method for producing a lithium bis(fluorosulfonyl)imide solution with reduced acid component and moisture content. .

모바일 기기의 대중화, 전기자동차의 상용화 및 전기저장 장치의 수요 증가에 따라 고출력, 고에너지 밀도, 고방전 전압 등의 성능을 갖춘 이차전지가 개발되고 있다. 특히 리튬이온 이차전지는 고에너지 밀도를 가지기 때문에 이동통신기기용 전원, 휴대용 정보단말용 전원 등으로 이용되고, 단말기의 보급과 함께 그 시장이 급속하게 성장하고 있다. 이러한 리튬 이차전지는 높은 구동 전압에서 작동되므로 리튬과 반응성이 높은 수계 전해액이 사용될 수 없다. 리튬 이차전지에는 비수계 전해액, 즉 유기전해액이 사용된다.With the popularization of mobile devices, commercialization of electric vehicles, and increasing demand for electric storage devices, secondary batteries with performance such as high output, high energy density, and high discharge voltage are being developed. In particular, lithium-ion secondary batteries have a high energy density, so they are used as power sources for mobile communication devices and portable information terminals, and their market is growing rapidly along with the spread of terminals. Since these lithium secondary batteries operate at a high driving voltage, aqueous electrolytes that are highly reactive with lithium cannot be used. Non-aqueous electrolyte solution, that is, organic electrolyte solution, is used in lithium secondary batteries.

리튬 이차전지는 비수계 전해액과 함께 음극, 양극 및 분리막을 포함한다. A lithium secondary battery includes a negative electrode, positive electrode, and separator along with a non-aqueous electrolyte solution.

리튬 이차전지에서 비수계 전해액은 양극과 음극 사이에서 리튬이온 이동을 위한 매질 역할을 하면서 전지의 열적, 전기적, 물리적 안전성을 향상시키는 기능을 하는 것으로 비수계 용매(solvent), 염(salt)과 함께 다양한 첨가제(additive)로 이루어져 있다. 첨가제(additive)는 무수히 많이 존재하며 SEI(solid electrolyte interphase) 생성과 관련이 있다. 염(salt)으로는 주로 LiPF6가 사용되고 있으나 최근 우수한 저온, 순간 고출력, 낮은 저항값 등 탁월한 성능을 보유하고 있는 비스(플루오로설포닐)이미드 알칼리금속염의 사용이 늘고 있고 이의 대표적인 물질이 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)이다. In lithium secondary batteries, the non-aqueous electrolyte serves as a medium for the movement of lithium ions between the anode and the cathode and improves the thermal, electrical, and physical safety of the battery. It works together with non-aqueous solvents and salts to improve the thermal, electrical, and physical safety of the battery. It consists of various additives. Additives exist in numerous quantities and are involved in the creation of solid electrolyte interphase (SEI). LiPF 6 is mainly used as a salt, but recently, the use of bis(fluorosulfonyl)imide alkali metal salt, which has excellent performance such as excellent low temperature, instantaneous high output, and low resistance value, is increasing, and the representative material is lithium. It is bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI).

비스(플루오로설포닐)이미드 리튬염의 제조방법으로서, 캐나다 공개특허공보 2527802에서는 오토클레이브에서, 불화수소 존재 하에 비스(플루오로설포닐)이미드와 불화리튬을 반응시키는 것에 의해, 수율 99% 이상으로 비스(플루오로설포닐)이미드 리튬염을 고상으로 수득하는 것이 기재되어 있다. 그러나 이 방법은 불화수소를 사용하여 반응 용기에 대한 부식성이 높으며, 불화수소가 비스(플루오로설포닐)이미드 리튬염에 잔류하여 이러한 비스(플루오로설포닐)이미드 리튬염으로 전해액을 제조할 때 불화수소가 전해액에 잔류하게 되는 단점이 있다. 등록특허 10-2443835에서는 비스(플루오로설포닐)이미드염을 부틸아세테이트 용매에서 제조하여 고체 상태의 비스(플루오로설포닐)이미드염을 얻은 후 상기 비스(플루오로설포닐)이미드염에 전해액 용매를 가하여 전해액 재료를 얻음에 있어서, 잔류하는 부틸아세테이트 용매를 제거하기 위하여 플루오로설포닐이미드염과 전해액 용매를 포함하는 용액을 감압 및/또는 가열하는 것을 특징으로 하는 방법이 개시되어 있다.As a method for producing bis(fluorosulfonyl)imide lithium salt, Canadian Patent Publication No. 2527802 involves reacting bis(fluorosulfonyl)imide with lithium fluoride in an autoclave in the presence of hydrogen fluoride, with a yield of 99%. The above describes obtaining bis(fluorosulfonyl)imide lithium salt in solid phase. However, this method uses hydrogen fluoride, which is highly corrosive to the reaction vessel, and the hydrogen fluoride remains in the bis(fluorosulfonyl)imide lithium salt, making it difficult to prepare an electrolyte using this bis(fluorosulfonyl)imide lithium salt. There is a disadvantage in that hydrogen fluoride remains in the electrolyte. In registered patent 10-2443835, bis(fluorosulfonyl)imide salt is prepared in butyl acetate solvent to obtain solid bis(fluorosulfonyl)imide salt, and then mixed with the bis(fluorosulfonyl)imide salt as an electrolyte solvent. In obtaining the electrolyte material by adding a method, a method is disclosed that is characterized in that the solution containing the fluorosulfonylimide salt and the electrolyte solvent is reduced in pressure and/or heated to remove the remaining butylacetate solvent.

캐나다 공개특허공보 2527802Canadian Patent Publication No. 2527802 등록특허 10-2443835Registered Patent 10-2443835

비스(플루오로술포닐)이미드염이 이차전지의 전해질 염으로 사용되기 위해서는 열적 안정성, 높은 전도도, 낮은 부식성 특성을 갖고, 불순물 특히 산성 불순물과 수분 및 잔류용매가 존재하지 않아야 한다. 산성 불순물과 수분 및 잔류용매는 전해액의 내전압성을 저하시키고 이차전지 성분을 부식시켜 전지 수명을 저하시키는 원인이 된다.In order for bis(fluorosulfonyl)imide salt to be used as an electrolyte salt in a secondary battery, it must have thermal stability, high conductivity, low corrosiveness, and be free from impurities, especially acidic impurities, moisture, and residual solvents. Acidic impurities, moisture, and residual solvents reduce the withstand voltage of the electrolyte and corrode secondary battery components, reducing battery life.

그러나 등록특허 10-2443835 방법은 잔류 부틸아세테이트 용매의 제거를 위하여 감압 및/또는 가열을 하여야 하여서 추가로 에너지가 소요되고 또한 가열 과정에서 비스(플루오로설포닐)이미드염의 분해로 인해 불순물이 생성되어 전행액에 잔류하는 문제가 있다.However, the registered patent 10-2443835 method requires additional energy as it requires reduced pressure and/or heating to remove the residual butylacetate solvent, and also generates impurities due to decomposition of the bis(fluorosulfonyl)imide salt during the heating process. There is a problem with it remaining in the advance payment amount.

이에 본 발명의 과제는 비스(플루오로설포닐)이미드염 제조에 사용되어 잔류할 수 있는 불화수소 또는 유기용매의 제거가 필요 없으며 이를 그대로 전해액에 사용할 수 있는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI) 용액의 제조방법을 제공하는 것으로, 이때 불순물, 특히 전지수명에 영향을 주는 산성 불순물 및 수분 등이 저감되어 이를 그대로 전해액에 사용할 수 있는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 용액을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the object of the present invention is to provide lithium bis(fluorosulfonyl)imide that does not require removal of hydrogen fluoride or organic solvents that may remain in the production of bis(fluorosulfonyl)imide salt and can be used as is in the electrolyte solution. It provides a method for manufacturing a (LiFSI) solution, in which impurities, especially acidic impurities and moisture that affect battery life, are reduced and a lithium bis(fluorosulfonyl)imide solution that can be used as is in the electrolyte solution is manufactured. It provides a way to do it.

또한 본 발명의 과제는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드를 제조함에 있어서, 용매 제거 과정없이 제조된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드와 용매를 전해액으로 사용할 수 있는 제조방법을 제공하며, 이때 전지 수명에 큰 영향을 미치는 부생성물인 불화수소, 황산 등의 산 성분의 함량을 저감시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다. In addition, the object of the present invention is to provide a manufacturing method in which lithium bis(fluorosulfonyl)imide and a solvent prepared without a solvent removal process can be used as an electrolyte in producing lithium bis(fluorosulfonyl)imide, , At this time, a method is provided to reduce the content of acid components such as hydrogen fluoride and sulfuric acid, which are by-products that greatly affect battery life.

상기 목적 달성을 위하여 본 발명은, In order to achieve the above object, the present invention,

1) 단계로 카보네이트 용매 중에서 비스(플루오로설포닐)이미드(HFSI) 1당량에 대해 리튬플로라이드(LiF)를 1당량미만의 비율로 반응시키는 단계 및Step 1) reacting lithium fluoride (LiF) in a carbonate solvent at a ratio of less than 1 equivalent to 1 equivalent of bis(fluorosulfonyl)imide (HFSI), and

2) 단계로 단계 1)의 반응 용액을 Li2CO3로 처리하는 단계를 포함하는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI), which includes the step 2) of treating the reaction solution of step 1) with Li 2 CO 3 .

본 발명은 생성된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 고상으로의 회수 공정이 없는 것을 특징으로 하는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI) 용액의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for producing a lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) solution, characterized in that there is no recovery process for the produced lithium bis(fluorosulfonyl)imide to a solid phase.

본 발명의 제조방법은 단계 2) 이후 반응용액을 여과하는 정제공정을 포함할 수 있다.The production method of the present invention may include a purification process of filtering the reaction solution after step 2).

본 발명의 제조방법은 단계 1)의 반응 중 또는 반응 후에 감압 및/또는 가열에 의해 상기 반응용액 중의 휘발성 물질을 제거하는 단계가 포함될 수 있다.The production method of the present invention may include the step of removing volatile substances in the reaction solution by reducing pressure and/or heating during or after the reaction in step 1).

본 발명의 제조방법은 반응용액을 여과한 이후 공비증류로 수분을 제거하는 공정을 포함할 수 있다.The production method of the present invention may include a process of filtering the reaction solution and then removing moisture through azeotropic distillation.

본 발명의 방법으로 제조된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액은 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)가 리튬 이차전지의 비수계 전해액에 사용되는 카보네이트 용매를 포함한 용액상으로 수득되기 때문에 그대로, 또는 희석하는 것만으로, 비수계 전해액을 얻을 수 있어서 비수계 전해액 제조 효율성을 높일 수 있다.The carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) prepared by the method of the present invention is a carbonate solvent used in the non-aqueous electrolyte solution of lithium secondary batteries. Since it is obtained in the form of a solution containing

또한 리튬 비스(플루오로로설포닐)이미드를 고체로 회수하지 않고 용액상으로 전해액의 원료로 사용하고 이때 F-, Cl- 및 황산 이온 등 산성 성분의 함량이 낮고, 특히 플루오로설폰산 및 설팜산 이온의 함량이 낮고 수분 함량이 낮아서 이를 이용하여 전해액을 제조하는 경우 전지의 수명을 연장시키는 효과가 있다. 또한 전지의 부식을 억제하는 효과가 있다.In addition, lithium bis(fluorosulfonyl)imide is not recovered as a solid, but is used as a raw material for electrolyte in solution, and the content of acidic components such as F - , Cl - and sulfate ions is low, especially fluorosulfonic acid and It has a low sulfamate ion content and low moisture content, so when it is used to produce an electrolyte, it has the effect of extending the life of the battery. It also has the effect of suppressing battery corrosion.

본 발명에 의하면, 반응 후에 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드를 고체로 얻기 위해 용매를 제거하는 과정을 포함하지 않으므로, 가열에 의한 용매 제거 과정에서 발생하는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 분해 부산물의 생성을 저감시킬 수 있고 또한 용매 제거를 위한 에너지 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다. 그리고 고상의 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드가 수분과 접촉하는 것을 방지하는 효과가 있다.According to the present invention, since the process of removing the solvent to obtain lithium bis(fluorosulfonyl)imide as a solid is not included after the reaction, the lithium bis(fluorosulfonyl)imide generated during the solvent removal process by heating is eliminated. It has the effect of reducing the generation of decomposition by-products and also reducing energy costs for solvent removal. In addition, it has the effect of preventing solid-phase lithium bis(fluorosulfonyl)imide from contacting moisture.

본 발명은 비스(플루오로설포닐)이미드 대비 LiF를 소량 반응시킴으로써 반응 후 LiF가 잔류하지 않아 LiF를 제거하기 위한 단계가 필요없다는 장점이 있다.The present invention has the advantage that by reacting a small amount of LiF compared to bis(fluorosulfonyl)imide, LiF does not remain after the reaction, so a step to remove LiF is not necessary.

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. Terms or words used in the specification and claims should not be construed as limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is.

본 발명자들은 HF가 포함되지 않은 반응용 용매에서 비스(플루오로설포닐)이미드와 리튬플로라이드의 반응으로 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드를 제조한 후 생성된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드를 고상으로의 회수하는 공정이 없이 생산된 용액을 전해액에 사용하기 위하여 반응용 용매로 카보네이트 용매를 사용하여 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액을 제조하는 방법을 개발하고자 하였다.The present inventors prepared lithium bis(fluorosulfonyl)imide through the reaction of bis(fluorosulfonyl)imide and lithium fluoride in a reaction solvent that does not contain HF, and then produced lithium bis(fluorosulfonyl)imide. In order to use the solution produced without the process of recovering lithium bis(fluorosulfonyl)imide into a solid phase in an electrolyte solution, a method of producing a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide was developed using a carbonate solvent as a reaction solvent. I wanted to do it.

특히 본 발명은 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드를 고상으로 회수하는 공정이 없이 불순물은 충분히 저감된 용액을 제조하여 이를 바로 전해액에 사용하고자 하였다. In particular, the present invention sought to prepare a solution with sufficiently reduced impurities without the process of recovering lithium bis(fluorosulfonyl)imide as a solid phase and to use it directly in the electrolyte solution.

이에 본 발명은 Accordingly, the present invention

1) 단계로 카보네이트 용매 중에서 비스(플루오로설포닐)이미드(HFSI) 1당량에 대하여 리튬플로라이드(LiF)를 1당량미만의 비율로 반응시키는 단계 및Step 1) reacting lithium fluoride (LiF) in a carbonate solvent at a ratio of less than 1 equivalent to 1 equivalent of bis(fluorosulfonyl)imide (HFSI), and

2) 단계로 단계 1)의 반응 용액을 Li2CO3 로 처리하는 단계를 포함하는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI), which includes the step 2) of treating the reaction solution of step 1) with Li 2 CO 3 .

본 발명의 제조방법은 생성된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 고상으로의 회수 공정이 없다.The production method of the present invention does not include a recovery process for the produced lithium bis(fluorosulfonyl)imide into a solid phase.

본 발명은 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액의 제조를 위하여 단계 1)로 카보네이트 용매에서 비스(플루오로설포닐)이미드(HFSI)에 리튬플로라이드(LiF)를 반응시킨다. 이때 부생성물로 HF가 발생하는데 HF의 제거를 위하여 휘발조작을 할 수 있다. 상기 휘발조작에 의하여 저비점의 HF가 1차적으로 제거된다.In the present invention, in step 1), lithium fluoride (LiF) is reacted with bis(fluorosulfonyl)imide (HFSI) in a carbonate solvent to prepare a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide. At this time, HF is generated as a by-product, and volatilization can be performed to remove HF. Through the volatilization operation, low boiling point HF is primarily removed.

본 발명자들은 비스(플루오로설포닐)이미드와 LiF와의 반응에서 비스(플루오로설포닐)이미드 대비 LiF를 1당량 이상 과량 사용하는 경우, 반응 후 카보네이트 용액에 LiF가 잔존하고 잔존하는 LiF는 미세필터로 제거하여야 하여서, 제거에 장시간이 투여되는 등 제거가 용이하지 않은 단점이 있음을 발견하였다. 이에 본 발명자들은 비스(플루오로설포닐)이미드 1당량 대비 LiF를 1당량미만으로 사용함으로써 비스(플루오로설포닐)이미드와 LiF와의 반응 후 LiF가 잔존할 확률이 낮고 따라서 LiF 제거를 위한 필터공정이 필요없음을 발견하고 본 발명을 완성하였다. The present inventors found that when LiF is used in excess of 1 equivalent compared to bis(fluorosulfonyl)imide in the reaction between bis(fluorosulfonyl)imide and LiF, LiF remains in the carbonate solution after the reaction, and the remaining LiF It was discovered that it had the disadvantage of not being easy to remove, such as requiring a long time for removal as it had to be removed with a fine filter. Accordingly, the present inventors used less than 1 equivalent of LiF compared to 1 equivalent of bis(fluorosulfonyl)imide, so that the probability of LiF remaining after the reaction between bis(fluorosulfonyl)imide and LiF is low, and therefore, it is necessary to remove LiF. The present invention was completed after discovering that a filter process was not necessary.

본 발명의 비스(플루오로설포닐)이미드와 LiF와의 반응에서 비스(플루오로설포닐)이미드에 대한 LiF의 당량비는 1.0 미만, 바람직하게는 0.7이상 내지 1.0미만, 더욱 바람직하게는 0.8이상 내지 0.99이하이다. 비스(플루오로설포닐)이미드에 대한 LiF의 당량비가 0.7미만이면 미반응 비스(플루오로설포닐)이미드가 지나치게 많이 잔류하는 단점이 있다. In the reaction between bis(fluorosulfonyl)imide and LiF of the present invention, the equivalent ratio of LiF to bis(fluorosulfonyl)imide is less than 1.0, preferably 0.7 or more to less than 1.0, more preferably 0.8 or more. to 0.99 or less. If the equivalence ratio of LiF to bis(fluorosulfonyl)imide is less than 0.7, there is a disadvantage in that too much unreacted bis(fluorosulfonyl)imide remains.

비스(플루오로설포닐)이미드에 대해 LiF를 소량 반응시킨 결과 카보네이트 용액 중에 미반응 비스(플루오로설포닐)이미드가 잔류할 수 있다. 이와 같이 비스(플루오로설포닐)이미드가 잔류하면 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이트 용액의 pH가 저하되고 분해되어 불화설폰산(fluorosulfonic acid), 설팜산(sulfamic acid), 황산 등이 생성될 수 있다. 비스(플루오로설포닐)이미드가 포함된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 용액을 이차전지의 전해액으로 사용하면 잔류하는 비스(플루오로설포닐)이미드가 이차전지의 효율을 떨어뜨리고 특히 수분과 접촉하는 경우 상기 다양한 산 등이 생성될 수 있어 향후 이차전지의 부식 문제 등을 일으킬 수 있다. As a result of reacting a small amount of LiF with bis(fluorosulfonyl)imide, unreacted bis(fluorosulfonyl)imide may remain in the carbonate solution. If bis(fluorosulfonyl)imide remains in this way, the pH of the lithium bis(fluorosulfonyl)imide carbonate solution decreases and decomposes to produce fluorosulfonic acid, sulfamic acid, sulfuric acid, etc. It can be. When a lithium bis(fluorosulfonyl)imide solution containing bis(fluorosulfonyl)imide is used as an electrolyte for a secondary battery, the remaining bis(fluorosulfonyl)imide reduces the efficiency of the secondary battery, especially moisture. When in contact with the above-mentioned various acids, etc. may be generated, which may cause corrosion problems in secondary batteries in the future.

또한 단계 1)의 반응에서 부생성물인 HF가 완전히 제거되지 못하여 잔류하면 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이트 용액의 pH를 저하시켜 pH 6.5미만의 약산성 용액이 제조될 수 있다. 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이트 용액의 pH가 6.5 미만의 약산성 용액이면 이를 전해액으로 사용할 때 이차전지 전극 및 장치를 부식시키고 전지 용량을 저하시킬 수 있다.Additionally, if the by-product HF is not completely removed in the reaction in step 1) and remains, the pH of the lithium bis(fluorosulfonyl)imide carbonate solution may be lowered, thereby producing a weakly acidic solution with a pH of less than 6.5. If the lithium bis(fluorosulfonyl)imide carbonate solution is a weakly acidic solution with a pH of less than 6.5, when used as an electrolyte, it may corrode secondary battery electrodes and devices and reduce battery capacity.

이에 본 발명의 제조방법은 단계 1) 이후 단계 2) 공정으로 반응 용액을 Li2CO3로 처리하는 단계를 포함한다. 반응 용액을 Li2CO3로 처리하면 Li2CO3는 LiFSI 제조를 위한 Li 이온 원(source)으로 작용하여, 반응하지 않고 남은 HFSI와 반응하여 LiFSI를 생성시킨다. 또한 반응 용액을 Li2CO3로 처리하면 Li2CO3는 염기로 작용하여 부산물로 생성된 HF, 황산 등의 산 성분을 충분히 제거하여 최종 용액의 HF 또는 황산 등의 산 성분을 감소시킬 수 있다.Accordingly, the production method of the present invention includes the step of treating the reaction solution with Li 2 CO 3 in step 2) after step 1). When the reaction solution is treated with Li 2 CO 3 , Li 2 CO 3 acts as a Li ion source for producing LiFSI and reacts with the remaining unreacted HFSI to produce LiFSI. In addition, when the reaction solution is treated with Li 2 CO 3 , Li 2 CO 3 acts as a base and sufficiently removes acid components such as HF and sulfuric acid generated as by-products, thereby reducing acid components such as HF or sulfuric acid in the final solution. .

단계 2)에서 가하는 Li2CO3의 사용량은 하기 식 (1)의 값인 것이 바람직하다. Li2CO3가 상기 함량으로 사용되는 경우 잔류하는 HFSI와 반응하여 LiFSI를 제조할 수 있고, 또한 불순물로 존재하는 HF, 황산 등의 산 성분을 충분히 제거하여 최종적으로 제조되는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액을 전해액에 바로 사용할 수 있는 장점이 있다.The amount of Li 2 CO 3 added in step 2) is preferably the value of the following formula (1). When Li 2 CO 3 is used in the above content, LiFSI can be produced by reacting with the remaining HFSI, and lithium bis (fluorosulphate) is finally produced by sufficiently removing acid components such as HF and sulfuric acid present as impurities. There is an advantage that the carbonate solution of ponyl)imide can be used directly in the electrolyte solution.

식 (1)Equation (1)

Li2CO3 사용 당량 = 1 - a x LiF 사용 당량Equivalent amount of Li 2 CO 3 used = 1 - ax Equivalent amount of LiF used

a는 0.6 내지 0.9, 바람직하게는 0.7 내지 0.9의 수이다.a is a number from 0.6 to 0.9, preferably from 0.7 to 0.9.

a가 0.6 내지 0.9의 수인 경우 잔류하는 HFSI와 충분히 반응하여 LiFSI를 생성하고 또한 잔류하는 HF 또는 황산을 중화하여 용액의 pH가 저하되는 것을 막을 수 있다.When a is a number of 0.6 to 0.9, it can sufficiently react with the remaining HFSI to produce LiFSI and also neutralize the remaining HF or sulfuric acid to prevent the pH of the solution from lowering.

본 발명은 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액의 제조에 있어서, 1차적으로 HFSI와 LiF를 반응시키고 이후 Li2CO3를 반응시키는데, HFSI 포함 용액에 LiF와 Li2CO3를 동시에 가하면 Li2CO3가 Li 이온 원(source)으로 먼저 작용하여 소진되어 염기로써 산 제거 작용을 하기 어렵다. 따라서 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액 중에 부생성물 또는 불순물로 존재하는 산 성분을 충분히 제거할 수 없다. 이에 본 발명은 카보네이트 용매 중에서 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI) 1당량에 대하여 LiF를 1당량 미만으로 반응시키고 이후에 Li2CO3를 반응시키는 것이다. 고상의 Li2CO3를 반응시켜 산성분을 제거한 후 잔류하는 Li2CO3 및 생성된 불용성 염은 여과로 제거할 수 있다.In the present invention, in the production of a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide, HFSI and LiF are first reacted and then Li 2 CO 3 is reacted, and LiF and Li 2 CO 3 are added to the HFSI-containing solution. If added at the same time, Li 2 CO 3 acts first as a Li ion source and is exhausted, making it difficult to remove the acid as a base. Therefore, the acid component present as a by-product or impurity in the carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide cannot be sufficiently removed. Accordingly, the present invention reacts less than 1 equivalent of LiF per 1 equivalent of bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) in a carbonate solvent and then reacts Li 2 CO 3 . After reacting solid Li 2 CO 3 to remove acidic components, the remaining Li 2 CO 3 and the generated insoluble salt can be removed by filtration.

그 결과 본 발명은 pH 6.5 내지 7.5의 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이트 용액을 얻을 수 있다.As a result, the present invention can obtain a lithium bis(fluorosulfonyl)imide carbonate solution with a pH of 6.5 to 7.5.

본 발명의 제조방법에 의하면 F- 이온, SO4 2- 이온 및 Cl- 이온의 농도가 저감된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액을 얻을 수 있다. 본 발명은 F- 이온 함량이 0-30ppm, 더욱 바람직하게는 0-20ppm으로 저감되고 SO4 2- 이온의 함량이 0-30ppm, Cl- 이온의 함량이 1ppm이하로 저감된 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액을 얻을 수 있다. 또한 본 발명은 산 성분으로 불화설폰산(FSO3H) 및 설팜산(NH2SO3H)의 함량이 저감된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액을 얻을 수 있다. 본 발명은 불화설폰산(FSO3H)을 0-30ppm 포함하는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액을 얻을 수 있다. 본 발명은 설팜산(NH2SO3H)을 0-50ppm, 바람직하게는 0-40ppm 포함하는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액을 얻을 수 있다.According to the production method of the present invention, a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) with reduced concentrations of F - ions, SO 4 2- ions, and Cl - ions can be obtained. The present invention provides a bis (fluorosulphate) in which the F - ion content is reduced to 0-30 ppm, more preferably 0-20 ppm, the SO 4 2 - ion content is reduced to 0-30 ppm, and the Cl - ion content is reduced to 1 ppm or less. A carbonate solution of ponyl)imide (LiFSI) can be obtained. In addition, the present invention can obtain a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) with reduced contents of fluorosulfonic acid (FSO 3 H) and sulfamic acid (NH 2 SO 3 H) as acid components. The present invention can obtain a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) containing 0-30ppm of fluorosulfonic acid (FSO 3 H). The present invention can obtain a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) containing 0-50ppm, preferably 0-40ppm, of sulfamic acid (NH 2 SO 3 H).

본 발명의 산 불순물의 함량의 하한은 0인 것이 바람직하지만 적어도 0.1ppm 일 수 있다.The lower limit of the content of acid impurities in the present invention is preferably 0, but may be at least 0.1 ppm.

본 발명의 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법은 Li2CO3로 처리하는 경우 대부분의 Li2CO3는 HFSI와 반응하여 LiFSI를 생성하지만 일부는 HF, H2SO4, FSO3H, NH2SO3H와 반응하여 물을 생성할 수 있다. 생성된 물이 소량일 경우 추가된 Li2CO3가 수분 흡착제 역할을 하여, 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액으로부터 물이 제거될 수 있다. 그러나 제조공정이 스케일업 되거나 생성된 물이 과량인 경우 이를 제거하는 공정이 필요하다. In the method for producing a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) of the present invention, when treated with Li 2 CO 3 , most of Li 2 CO 3 reacts with HFSI to produce LiFSI, but some of it reacts with HF and H. It can react with 2 SO 4 , FSO 3 H, and NH 2 SO 3 H to produce water. When the generated water is small, the added Li 2 CO 3 acts as a moisture adsorbent, and water can be removed from the carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI). However, when the manufacturing process is scaled up or the generated water is excessive, a process to remove it is necessary.

따라서 본 발명은 수분이 저감된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조를 위하여 단계 2) 이후 단계 3)으로 공비증류 단계를 포함할 수 있다. 공비증류 단계에 의하여 카보네이트 용매와 물을 공비증류시켜 물을 제거할 수 있다.Therefore, the present invention may include an azeotropic distillation step from step 2) to step 3) to prepare a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) with reduced moisture. Water can be removed by azeotropic distillation of the carbonate solvent and water through the azeotropic distillation step.

본 발명의 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이트 용액 제조방법은 출발물질인 비스(플루오로설포닐)이미드로 시판 중인 것을 사용할 수 있고 공지의 방법으로 합성하여 사용할 수 있다. 예를 들면, 비스(클로로설포닐)이미드로부터 불소화제를 사용해서 비스(플루오로설포닐)이미드를 합성하는 방법을 들 수 있다. 요소와 플루오로설폰산을 사용해서 비스(플루오로설포닐)이미드를 합성하는 방법도 있다.In the method for producing lithium bis(fluorosulfonyl)imide carbonate solution of the present invention, commercially available bis(fluorosulfonyl)imide can be used as the starting material, and it can be synthesized and used by a known method. For example, there is a method of synthesizing bis(fluorosulfonyl)imide from bis(chlorosulfonyl)imide using a fluorinating agent. There is also a method of synthesizing bis(fluorosulfonyl)imide using urea and fluorosulfonic acid.

본 발명의 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이이트 용액의 제조에 사용되는 용매는 카보네이트 용매류 중에서 선택되어지는 1종 또는 2종이상을 포함하고 최종 용액에의 수분 잔류를 막기 위하여 수분이 감소된 무수 카보네이트를 사용하는 것이 바람직하다.The solvent used in the preparation of the lithium bis(fluorosulfonyl)imide carbonate solution of the present invention contains one or two or more types selected from carbonate solvents, and contains moisture to prevent moisture remaining in the final solution. It is preferred to use this reduced anhydrous carbonate.

상기 카보네이트 용매는 선형 또는 환형 카보네이트일 수 있다.The carbonate solvent may be a linear or cyclic carbonate.

선형 카보네이트는 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸카보네이트(DEC), 메틸에틸카보네이트(MEC)를 들 수 있다.Linear carbonates include dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), and methyl ethyl carbonate (MEC).

환형 카보네이트는 에틸렌카보네이트(EC), 프로필렌카보네이트(PC)를 들 수 있다.Cyclic carbonates include ethylene carbonate (EC) and propylene carbonate (PC).

상기 카보네이트는 생성되는 부생성물 또는 공비증류를 고려할 때 디메틸카보네이트(DMC), 디에틸카보네이트(DEC) 또는 에틸메틸카보네이트(EMC)일 수 있고, 이들과 에틸렌카보네이트 또는 프로필렌카보네이트의 2종이상의 혼합 용매일 수 있다. 예를들면 카보네이트 용매는 디메틸카보네이트 단독 또는 디메틸카보네이트와 다른 카보네이트의 혼합물일 수 있다.Considering the generated by-products or azeotropic distillation, the carbonate may be dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), or ethylmethyl carbonate (EMC), and may be a mixed solvent of two or more of these and ethylene carbonate or propylene carbonate. You can. For example, the carbonate solvent may be dimethyl carbonate alone or a mixture of dimethyl carbonate and another carbonate.

본 발명은 카보네이트 용매류를 반응 용매로 사용함으로써 생성되는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드를 충분히 용해시킬 수 있으며 미반응 물질 및 부생성물을 용이하게 제거한 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액을 얻을 수 있다.The present invention is a lithium bis(fluorosulfonyl)imide that can sufficiently dissolve lithium bis(fluorosulfonyl)imide produced by using carbonate solvents as a reaction solvent and easily remove unreacted substances and by-products. A carbonate solution can be obtained.

본 발명은 반응 용매로 카보네이트 용매류를 사용함으로써 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이트 용액 제조 후 반응 용매의 제거 없이 이를 전해액으로 사용할 수 있다. 본 발명의 카보네이트 용매류를 이차전지의 전해액으로 사용하면 양극과 음극의 양쪽 전극을 효과적으로 안정화시키고, 전해액의 전기화학적 안정성을 높여 소모를 억제시킬 수 있으며, 리튬 금속 이차전지의 효율을 개선시킬 수 있다. In the present invention, by using carbonate solvents as the reaction solvent, the lithium bis(fluorosulfonyl)imide carbonate solution can be prepared and then used as an electrolyte without removing the reaction solvent. When the carbonate solvent of the present invention is used as an electrolyte for a secondary battery, it can effectively stabilize both the positive and negative electrodes, increase the electrochemical stability of the electrolyte, suppress consumption, and improve the efficiency of the lithium metal secondary battery. .

본 발명의 제조방법에서 비스(플루오로설포닐)이미드에 대한 카보네이트 용매류는 비스(플루오로설포닐)이미드 1 중량 대비 1 내지 5중량, 바람직하게는 1.5 내지 4중량, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 3중량일 수 있다. 카보네이트 용매류가 상기 함량으로 사용되는 경우 LiF와 HFSI를 충분히 용해시켜 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 제조반응을 충분히 진행시킬 수 있으며, 반응 후 용매의 제거 없이 적정한 농도의 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 카보네이트 용액을 제조하고 이를 전해액으로 사용할 수 있는 장점이 있다.In the production method of the present invention, the carbonate solvent for bis(fluorosulfonyl)imide is 1 to 5 weight, preferably 1.5 to 4 weight, more preferably, based on 1 weight of bis(fluorosulfonyl)imide. It may be 1.5 to 3 weight. When carbonate solvents are used in the above amounts, LiF and HFSI can be sufficiently dissolved to sufficiently proceed with the lithium bis(fluorosulfonyl)imide production reaction, and an appropriate concentration of lithium bis(fluorosulfonyl)imide can be produced without removal of the solvent after the reaction. There is an advantage in that a sulfonyl)imide carbonate solution can be prepared and used as an electrolyte.

본 발명의 방법으로 얻어지는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액에서 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 함량은 20 내지 60중량%이다. 함량이 상기와 같은 경우 이를 그대로 또는 단순 희석에 의하여 이차전지 등의 전해액으로 사용할 수 있다. 상기 전해액은 불화수소, 황산, 불화설폰산, 설팜산 등의 산 성분 및 수분의 함량이 저감되어 있어서 이를 전해액에 사용하는 경우 전지의 성능을 향상시키고 수명을 연장시킬 수 있다.The content of lithium bis(fluorosulfonyl)imide in the carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) obtained by the method of the present invention is 20 to 60% by weight. If the content is as above, it can be used as an electrolyte for secondary batteries, etc., as is or by simple dilution. The electrolyte has a reduced content of acid components such as hydrogen fluoride, sulfuric acid, fluorosulfonic acid, and sulfamic acid, and moisture, so when used in the electrolyte, the performance of the battery can be improved and the lifespan can be extended.

비스(플루오로설포닐)이미드와 리튬플로라이드의 반응 온도는 0 ℃∼200 ℃보다 바람직하게는 10 ℃∼100 ℃이다. 반응 온도가 0℃보다 낮으면 반응속도가 저하되고 반응 온도가 상기 보다 높으면 부생성물이 생성될 우려가 있어서 바람직하지 않다. 반응에 필요로 하는 시간은 반응 규모에 따라 상이하지만, 바람직하게는 0.1 시간 ∼48 시간, 보다 바람직하게는 0.5 시간 ∼24 시간이다.The reaction temperature between bis(fluorosulfonyl)imide and lithium fluoride is preferably 10°C to 100°C rather than 0°C to 200°C. If the reaction temperature is lower than 0°C, the reaction rate decreases, and if the reaction temperature is higher than the above, there is a risk of by-products being generated, which is not preferable. The time required for the reaction varies depending on the scale of the reaction, but is preferably 0.1 to 48 hours, more preferably 0.5 to 24 hours.

반응은 상압하에서 실시 가능하지만, 감압하에서 실시하면 부산물로 생성되는 HF가 제거되어 목적물이 합성되기 쉽다. 반응 압력은 특별히 한정되지 않지만, 대기압미만 - 0.01 atm 가 바람직하고, 0 ℃- 100 ℃에서 용매가 환류할 정도의 감압도가 보다 바람직하다.The reaction can be carried out under normal pressure, but if carried out under reduced pressure, HF produced as a by-product is removed and the target product is easily synthesized. The reaction pressure is not particularly limited, but is preferably less than atmospheric pressure - 0.01 atm, and a degree of pressure reduction such that the solvent refluxes at 0°C - 100°C is more preferable.

본 발명의 제조방법은 감압 및/또는 가열에 의한 상기 반응용액 중의 휘발성 물질을 제거하는 단계가 포함될 수 있다. 본 발명에서 부생성물로 생성되는 HF는 19.5℃ 이상에서는 기체로 존재하는 물질로 감압 및 가열에 의하여 제거할 수 있다.The production method of the present invention may include removing volatile substances in the reaction solution by reducing pressure and/or heating. HF, which is produced as a by-product in the present invention, exists as a gas above 19.5°C and can be removed by reducing pressure and heating.

본 발명은 비스(플루오로설포닐)이미드와 리튬플로라이드의 반응 중 또는 반응 이후에 HF의 원활한 제거를 위하여 질소 가스 버블링을 실시할 수 있다. 질소 가스의 버블링은 반응용액으로부터 배출되는 가스의 pH가 6-8이 될 때까지 실시할 수 있다. 상기 pH가 6.5-7.5가 되는 시점에서 질소 가스 버블링을 중단하는 것이 더욱 바람직하며, pH가 6.8-7.2가 되는 시점에서 질소 가스 버블링을 중단하는 것이 더 더욱 바람직하다. 이와 같이 질소 가스 버블링을 실시하는 경우, 최종 생성물에서 불소 음이온의 함량을 크게 줄일 수 있다. 비스(플루오로설포닐)이미드와 리튬플로라이드의 반응 이후 질소 가스 버블링을 실시하는 경우 50-70℃에서 수행될 수 있다.In the present invention, nitrogen gas bubbling can be performed to smoothly remove HF during or after the reaction between bis(fluorosulfonyl)imide and lithium fluoride. Bubbling of nitrogen gas can be performed until the pH of the gas discharged from the reaction solution reaches 6-8. It is more preferable to stop bubbling nitrogen gas when the pH reaches 6.5-7.5, and it is even more preferable to stop bubbling nitrogen gas when the pH reaches 6.8-7.2. When nitrogen gas bubbling is performed in this way, the content of fluorine anions in the final product can be greatly reduced. When nitrogen gas bubbling is performed after the reaction of bis(fluorosulfonyl)imide and lithium fluoride, it can be performed at 50-70°C.

본 발명은 비스(플루오로설포닐)이미드와 리튬플로라이드의 반응에 의하여 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드를 포함하는 카보네이트 용액을 얻은 후 상기 용액을 Li2CO3로 처리함으로써 미반응 비스(플루오로설포닐)이미드의 잔류를 방지하고 추가로 용액에 잔류하는 불화수소, 불화설폰산, 설팜산, 염산, 황산 등의 산 성분을 제거할 수 있다.The present invention obtains a carbonate solution containing lithium bis(fluorosulfonyl)imide by reacting bis(fluorosulfonyl)imide with lithium fluoride, and then treats the solution with Li 2 CO 3 to remove unreacted It can prevent the residue of bis(fluorosulfonyl)imide and further remove acid components such as hydrogen fluoride, fluorosulfonic acid, sulfamic acid, hydrochloric acid, and sulfuric acid remaining in the solution.

상기 Li2CO3로 처리하는 단계는 단계 1) 반응 후 반응 용액에 Li2CO3을 넣고 교반하는 단계일 수 있다. 상기 교반은 상온에서 0.1 시간 - 10 시간, 바람직하게는 0.2시간 - 5시간 수행될 수 있다. 상기와 같이 수행되는 경우 미반응 HFSI를 충분히 LiFSI로 전환시킬 수 있고 또한 불순물로 존재하는 불화수소, 불화설폰산, 설팜산, 염산, 황산 등의 산을 제거할 수 있다.The treatment with Li 2 CO 3 may be a step of adding Li 2 CO 3 to the reaction solution after step 1) and stirring. The stirring may be performed at room temperature for 0.1 hours - 10 hours, preferably 0.2 hours - 5 hours. When performed as above, unreacted HFSI can be sufficiently converted to LiFSI and acids such as hydrogen fluoride, fluorosulfonic acid, sulfamic acid, hydrochloric acid, and sulfuric acid present as impurities can be removed.

본 발명은 단계 2) 이후 잔류하는 Li2CO3 및/또는 기타 불용성 성분을 제거하기 위하여 여과공정을 진행할 수 있다. In the present invention, a filtration process may be performed to remove Li 2 CO 3 and/or other insoluble components remaining after step 2).

본 발명의 여과공정은 1차로 구멍지름 0.3 내지 1.0㎛의 필터로 조대 입자를 제거하고 이후 2차로 여과액을 구멍지름 0.3㎛미만, 바람직하게는 구멍지름 0.1초과 0.3㎛미만의 필터로 여과함으로써 미세입자를 효율적으로 제거할 수 있다. 본 발명은 Li2CO3 반응 후 상기와 같은 미세 필터로 여과함으로써 잔류하는 Li2CO3 및 기타 분순물을 충분히 제거하여 상기 여과된 용액을 그대로 이차전지 전해액에 사용할 수 있다.The filtration process of the present invention first removes coarse particles using a filter with a pore diameter of 0.3 to 1.0 ㎛, and then secondarily filters the filtrate through a filter with a pore diameter of less than 0.3 ㎛, preferably more than 0.1 but less than 0.3 ㎛. Particles can be removed efficiently. In the present invention, the remaining Li 2 CO 3 and other impurities are sufficiently removed by filtering the Li 2 CO 3 reaction using a fine filter as described above, and the filtered solution can be used as is in a secondary battery electrolyte solution.

상기 여과 단계는 상압, 가압 또는 감압에서 진행할 수도 있지만 0.1기압이하의 압력으로 감압 여과하는 경우 여과 시간을 단축할 수 있다. 반응용액 주입 쪽에서 가압하고 여과액 쪽에서 감압하며 진행할 수도 있다.The filtration step may be performed at normal pressure, increased pressure, or reduced pressure, but when reduced-pressure filtration is performed at a pressure of 0.1 atmosphere or less, the filtration time can be shortened. You can also proceed by pressurizing the reaction solution injection side and depressurizing the filtrate side.

본 발명은 생성된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드를 포함하는 카보네이트 용액을 용매 제거 없이 바로 전해액으로 사용할 수 있는 것으로, 반응용액에 미세입자가 잔류하는 경우 이들이 전해액 분산되어 전해액의 탁도를 상승시키고 그 결과 전지 충방전 가능회수가 저하되는 등 수명이 단축될 수 있으므로 상기와 같은 여과공정을 수행하는 것이 바람직하다.The present invention allows the carbonate solution containing the produced lithium bis(fluorosulfonyl)imide to be used directly as an electrolyte without removing the solvent. If fine particles remain in the reaction solution, they are dispersed in the electrolyte and increase the turbidity of the electrolyte. As a result, the lifespan may be shortened, including a decrease in the number of times the battery can be charged and discharged, so it is desirable to perform the filtration process as described above.

본 발명의 제조방법은 여과 공정 후 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액에 잔류하는 수분을 제거하기 위하여 3) 단계로 공비증류단계를 포함할 수 있다. 카보네이트 용매는 물과 공비증류될 수 있는 것으로 상기 공비증류로 용액 중에 잔류하는 수분과 카보네이트 용매 일부가 제거되고 그 결과 수분을 포함하지 않는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액을 제공할 수 있다.The production method of the present invention may include an azeotropic distillation step as step 3) to remove moisture remaining in the carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide after the filtration process. The carbonate solvent can be azeotropically distilled with water, and through the azeotropic distillation, the moisture remaining in the solution and a portion of the carbonate solvent are removed, and as a result, a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide containing no moisture is provided. You can.

공비증류는 0.1 ~ 200 Torr 압력의 감압하, 20 ~ 80˚C 온도에서 수행할 수 있다. 공비증류가 상기 조건에서 진행되는 경우 과한 에너지의 추가 없이 그리고 생성된 LiFSI의 분해 없이 수분을 제거할 수 있다.Azeotropic distillation can be performed at a temperature of 20 to 80˚C under reduced pressure of 0.1 to 200 Torr. When azeotropic distillation is carried out under the above conditions, moisture can be removed without adding excessive energy and without decomposition of the produced LiFSI.

본 발명은 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액 제조 후 용액에서 용매를 제거하지 않고(공비증류 단계를 포함하는 경우 카보네이트 일부 제거) 그대로 이차전지 전해액에 사용함으로써 용매 제거 공정이 필요없으므로 전지 제조를 효율적으로 할 수 있고, 또한 용매 제거 과정에서 발생하는 불순물 생성 및 혼입을 방지할 수 있다. 또한 건조 중 또는 건조 후 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드가 수분을 흡수하는 조해성 문제 또는 불필요한 유기용매의 잔류 문제를 해결할 수 있다.In the present invention, after preparing a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide, the solvent is not removed from the solution (if an azeotropic distillation step is included, part of the carbonate is removed), and the solvent is used as is in the electrolyte solution for a secondary battery, thereby eliminating the need for a solvent removal process. Battery manufacturing can be done efficiently, and the creation and mixing of impurities that occur during the solvent removal process can be prevented. In addition, it can solve the deliquescence problem of lithium bis(fluorosulfonyl)imide absorbing moisture during or after drying, or the residual problem of unnecessary organic solvents.

본 발명의 제조방법에 의해, 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드 및 카보네이트를 포함하는 용액을 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 고상으로의 회수 및 건조공정을 거치지 않고 얻으며, 이를 전해액의 조제에 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 용액을 포함하는 비수계 전해액을 제공한다.By the production method of the present invention, a solution containing lithium bis(fluorosulfonyl)imide and carbonate is obtained without going through the recovery and drying process of lithium bis(fluorosulfonyl)imide in the solid phase, which is then added to the electrolyte solution. It can be used in the preparation of. The present invention provides a non-aqueous electrolyte solution containing the above solution.

본 발명의 제조방법에 의해 수득되는 전해액은 리튬이온 이차전지, 연료전지 등의 충전/방전기구를 가지는 전지, 전해 콘덴서, 전기 이중층 커패시터, 태양 전지, 전기 변색 표시 소자 등에 사용될 수 있다.The electrolyte solution obtained by the production method of the present invention can be used in batteries with charge/discharge mechanisms such as lithium ion secondary batteries and fuel cells, electrolytic capacitors, electric double layer capacitors, solar cells, electrochromic display devices, etc.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 조건 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail as follows. However, in describing the present invention, descriptions of already known conditions or configurations will be omitted to make the gist of the present invention clear.

실시예 1Example 1

교반장치, 콘덴서 및 온도계가 부착된 PFA(불소 수지제) 반응용기에, 질소분위기 하에 상온에서 LiF 24.7g(0.95mol)와 용매로 디메틸카보네이트 362g(중량비 2)을 투입하였다. HFSI[비스(플루오로설포닐)이미드] 181g(1mol)을 투입하였다. 그 후에 반응용액을 25℃, 및 상압 하에서, 5시간 교반해서 반응을 실시하였다. 이후, 0.1기압으로 감압하여 0.5시간 동안 잔존 HF를 제거해주었다. 이후 반응 용액에 Li2CO3 7.4g(0.1mol)을 가하고 상온에서 1시간 교반하였다.In a PFA (fluororesin) reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer, 24.7 g (0.95 mol) of LiF and 362 g (weight ratio 2) of dimethyl carbonate as a solvent were added at room temperature under a nitrogen atmosphere. 181 g (1 mol) of HFSI [bis(fluorosulfonyl)imide] was added. After that, the reaction solution was stirred at 25°C and normal pressure for 5 hours to carry out the reaction. Afterwards, the pressure was reduced to 0.1 atm and the remaining HF was removed for 0.5 hours. Afterwards, 7.4 g (0.1 mol) of Li 2 CO 3 was added to the reaction solution and stirred at room temperature for 1 hour.

이후 반응 용액을 상온에서 1차로 구멍지름 0.45㎛ 필터로 여과하고, 이후 2차로 구멍지름 0.2㎛ 필터로 여과하였다. 여과액을 20 Torr 압력 및 40 ˚C 온도에서 공비 증류하여 수분을 제거하고 최종 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 디메틸카보네이트 용액을 얻었다.Afterwards, the reaction solution was first filtered at room temperature through a filter with a pore diameter of 0.45㎛, and then secondarily filtered through a filter with a pore diameter of 0.2㎛. The filtrate was azeotropically distilled at a pressure of 20 Torr and a temperature of 40 ˚C to remove moisture, and the final dimethyl carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide was obtained.

LiFSI의 함유량은 F-NMR에 의해 산출하였다.The content of LiFSI was calculated by F-NMR.

pH는 pH 미터로 측정하였다.pH was measured with a pH meter.

F-, SO4 2-, Cl-, NH4 +, FSO3 - 및 H2NSO3 - 함량은 이온크로마토그라피로 측정하였다.F - , SO 4 2- , Cl - , NH 4 + , FSO 3 - and H 2 NSO 3 - contents were measured by ion chromatography.

산도는 적정방법으로 측정하였다.Acidity was measured by titrimetric method.

수분은 칼피셔 측정방법으로 측정하였다.Moisture was measured using the Karl Fischer measurement method.

상기 용액의 LiFSI 함량, pH, 불순물 함량을 하기 표 1에 나타내었다.The LiFSI content, pH, and impurity content of the solution are shown in Table 1 below.

실시예 2Example 2

교반장치, 콘덴서 및 온도계가 부착된 PFA(불소 수지제) 반응용기에, 질소분위기 하에 상온에서 LiF 23.9g(0.92mol)와 용매로 에틸메틸카보네이트 362g(중량비 2)을 투입하였다. HFSI[비스(플루오로설포닐)이미드] 181g(1mol)을 투입하였다. 추가로 Li2CO3 11.1g(0.15mol)을 가한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 실시하여 LiFSI의 에틸메틸카보네이트 용액을 얻었다.In a PFA (fluororesin) reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer, 23.9 g (0.92 mol) of LiF and 362 g (weight ratio 2) of ethylmethyl carbonate as a solvent were added at room temperature under a nitrogen atmosphere. 181 g (1 mol) of HFSI [bis(fluorosulfonyl)imide] was added. An ethylmethyl carbonate solution of LiFSI was obtained in the same manner as in Example 1, except that 11.1 g (0.15 mol) of Li 2 CO 3 was added.

용액의 LiFSI 함량, pH 및 불순물 함량을 하기 표 1에 나타내었다.The LiFSI content, pH, and impurity content of the solution are shown in Table 1 below.

실시예 3Example 3

교반장치, 콘덴서 및 온도계가 부착된 PFA(불소 수지제) 반응용기에, 질소분위기 하에 상온에서 LiF 23.4g(0.90mol)와 용매로 디메틸카보네이트 362g(중량비 2)을 투입하였다. HFSI[비스(플루오로설포닐)이미드] 181g(1mol)을 투입하였다. 추가로 Li2CO3 11.1g(0.15mol)을 가한 것을 제외하고는 실시예 1과 같이 실시하여, LiFSI의 디메틸카보네이트 용액을 얻었다.In a PFA (fluororesin) reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer, 23.4 g (0.90 mol) of LiF and 362 g (weight ratio 2) of dimethyl carbonate as a solvent were added at room temperature under a nitrogen atmosphere. 181 g (1 mol) of HFSI [bis(fluorosulfonyl)imide] was added. A dimethyl carbonate solution of LiFSI was obtained in the same manner as Example 1, except that 11.1 g (0.15 mol) of Li 2 CO 3 was added.

용액의 LiFSI 함량, pH 및 불순물 함량을 하기 표 1에 나타내었다.The LiFSI content, pH, and impurity content of the solution are shown in Table 1 below.

실시예 4Example 4

교반장치, 콘덴서 및 온도계가 부착된 PFA(불소 수지제) 반응용기에, 질소분위기 하에 상온에서 LiF 24.7g(0.95mol)와 용매로 디에틸카보네이트 362g(중량비 2)을 투입하였다. HFSI[비스(플루오로설포닐)이미드] 181g(1mol)을 투입하였다. 추가로 Li2CO3 7.4g(0.1mol)을 가한 것을 제외하고 실시예 1과 같이 실시하여 LiFSI 디에틸카보네이트 용액을 얻었다.Into a PFA (fluororesin) reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer, 24.7 g (0.95 mol) of LiF and 362 g (weight ratio 2) of diethyl carbonate as a solvent were added at room temperature under a nitrogen atmosphere. 181 g (1 mol) of HFSI [bis(fluorosulfonyl)imide] was added. A LiFSI diethyl carbonate solution was obtained in the same manner as in Example 1, except that 7.4 g (0.1 mol) of Li 2 CO 3 was added.

용액의 LiFSI 함량, pH 및 불순물 함량을 하기 표 1에 나타내었다.The LiFSI content, pH, and impurity content of the solution are shown in Table 1 below.

실시예 5Example 5

교반장치, 콘덴서 및 온도계가 부착된 PFA(불소 수지제) 반응용기에, 질소분위기 하에 상온에서 LiF 24.7g(0.95mol)와 용매로 디메틸카보네이트 362g(중량비 2)을 투입하였다. HFSI[비스(플루오로설포닐)이미드] 181g(1mol)을 투입하였다. 그 후에 반응용액을 25℃, 및 상압 하에서, 5시간 교반해서 반응을 실시했다. 이후, 질소 가스를 버블링하면서 0.5시간 동안 잔존 HF를 제거해주었다. 이후 Li2CO3 7.4g(0.1mol)을 추가하고, 상온에서 1시간 교반하였다.In a PFA (fluororesin) reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer, 24.7 g (0.95 mol) of LiF and 362 g (weight ratio 2) of dimethyl carbonate as a solvent were added at room temperature under a nitrogen atmosphere. 181 g (1 mol) of HFSI [bis(fluorosulfonyl)imide] was added. After that, the reaction solution was stirred at 25°C and normal pressure for 5 hours to carry out the reaction. Afterwards, the remaining HF was removed for 0.5 hours while bubbling nitrogen gas. Afterwards, 7.4 g (0.1 mol) of Li 2 CO 3 was added and stirred at room temperature for 1 hour.

이후 반응 용액을 1차로 구멍지름 0.45㎛ 필터로 여과하고, 이후 2차로 구멍지름 0.2㎛ 필터로 여과하여, LiFSI의 디메틸카보네이트 용액을 얻었다.Afterwards, the reaction solution was first filtered through a filter with a pore diameter of 0.45㎛, and then secondarily filtered through a filter with a pore diameter of 0.2㎛, to obtain a dimethyl carbonate solution of LiFSI.

용액의 LiFSI 함량, pH 및 불순물 함량을 하기 표 1에 나타내었다.The LiFSI content, pH, and impurity content of the solution are shown in Table 1 below.

비교예 1Comparative example 1

교반장치, 콘덴서 및 온도계가 부착된 PFA(불소 수지제) 반응용기에, 질소분위기 하에 상온에서 LiF 28.6g(1.1mol)와 용매로 디메틸카보네이트 362g(중량비 2)을 투입하였다. HFSI[비스(플루오로설포닐)이미드] 181g(1mol)을 투입하였다. 그 후에 반응용액을 25℃, 및 상압 하에서, 5시간 교반해서 반응을 실시했다. 이후, 0.1기압으로 감압하여 1시간 동안 잔존 HF를 제거해주고, 반응 용액을 상온에서 1차로 구멍지름 0.45㎛ 필터로 여과하고, 이후 2차로 구멍지름 0.2㎛ 필터로 여과하여 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 디메틸카보네이트 용액을 얻었다.In a PFA (fluororesin) reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer, 28.6 g (1.1 mol) of LiF and 362 g (weight ratio 2) of dimethyl carbonate as a solvent were added at room temperature under a nitrogen atmosphere. 181 g (1 mol) of HFSI [bis(fluorosulfonyl)imide] was added. After that, the reaction solution was stirred at 25°C and normal pressure for 5 hours to carry out the reaction. Afterwards, the pressure was reduced to 0.1 atm to remove remaining HF for 1 hour, and the reaction solution was first filtered at room temperature through a filter with a pore diameter of 0.45㎛, and then secondarily filtered through a filter with a pore diameter of 0.2㎛ to remove lithium bis(fluorosulfonyl). ) A dimethyl carbonate solution of imide was obtained.

용액의 LiFSI 함량, pH 및 불순물 함량을 하기 표 1에 나타내었다.The LiFSI content, pH, and impurity content of the solution are shown in Table 1 below.

비교예 2Comparative Example 2

교반장치, 콘덴서 및 온도계가 부착된 PFA(불소 수지제) 반응용기에, 질소분위기 하에 상온에서 LiF 23.4g(0.9mol)와 용매로 디메틸카보네이트 362g(중량비 2)을 투입하였다. HFSI[비스(플루오로설포닐)이미드] 181g(1mol)을 투입하였다. 그 후에 반응용액을 25℃, 및 상압 하에서, 5시간 교반해서 반응을 실시했다. 이후, 0.1기압으로 감압하여 1시간 동안 잔존 HF를 제거해주고, 반응 용액을 상온에서 1차로 구멍지름 0.45㎛ 필터로 여과하고, 이후 2차로 구멍지름 0.2㎛ 필터로 여과하여 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 디메틸카보네이트 용액을 얻었다.In a PFA (fluororesin) reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer, 23.4 g (0.9 mol) of LiF and 362 g (weight ratio 2) of dimethyl carbonate as a solvent were added at room temperature under a nitrogen atmosphere. 181 g (1 mol) of HFSI [bis(fluorosulfonyl)imide] was added. After that, the reaction solution was stirred at 25°C and normal pressure for 5 hours to carry out the reaction. Afterwards, the pressure was reduced to 0.1 atm to remove remaining HF for 1 hour, and the reaction solution was first filtered at room temperature through a filter with a pore diameter of 0.45㎛, and then secondarily filtered through a filter with a pore diameter of 0.2㎛ to remove lithium bis(fluorosulfonyl). ) A dimethyl carbonate solution of imide was obtained.

용액의 LiFSI 함량, pH 및 불순물 함량을 하기 표 1에 나타내었다.The LiFSI content, pH, and impurity content of the solution are shown in Table 1 below.

구분division LiFSI 함량
(g)
LiFSI content
(g)
LiFSI 농도
(중량%)
LiFSI concentration
(weight%)
F- (ppm)F - (ppm) SO4 2-
(ppm)
SO 4 2-
(ppm)
Cl-
(ppm)
Cl -
(ppm)
NH4 +
(ppm)
NH 4+
(ppm)
FSO3 -
(ppm)
FSO 3 -
(ppm)
H2NSO3 -
(ppm)
H 2 NSO 3 -
(ppm)
산도
(ppm)
acidity
(ppm)
수분
(ppm)
moisture
(ppm)
pHpH
기준standard 3030 3030 1One 2020 3030 5050 1010 2020 6.5~7.56.5~7.5 실시예 1Example 1 185185 35.835.8 1111 1414 < 1< 1 77 1616 1515 44 14 14 7.07.0 실시예 2Example 2 182182 35.535.5 1818 2222 < 1< 1 1111 1313 2121 88 1616 6.96.9 실시예 3Example 3 181181 35.435.4 1919 2828 < 1< 1 66 99 3232 77 1616 6.96.9 실시예 4Example 4 180180 35.235.2 1313 1717 < 1< 1 99 2828 2727 77 1818 7.07.0 실시예 5Example 5 186186 40.040.0 1313 1111 < 1< 1 1818 2323 2222 55 1717 7.17.1 비교예 1Comparative Example 1 187187 34.634.6 370370 5252 < 1< 1 2626 6464 4141 5656 3737 6.26.2 비교예 2Comparative Example 2 168168 32.332.3 632632 6767 < 1< 1 1515 7272 129129 8080 4444 6.06.0

상기 표 1에 의하면 본 발명의 제조방법은, 카보네이트 용매에서 HFSI와LiF를 반응시켜 LiFSI를 제조한 이후 용액을 Li2CO3로 처리를 하고, LiFSI를 고상으로 회수하는 과정이 없음으로 인하여, 충분한 수율로 LiFSI가 생성되면서도 HF, 황산 등의 산 성분이 제거되고, 특히 불화설폰산, 설팜산 함량이 저하되어 pH가 중성이 되는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액을 얻을 수 있다. 특히 수분 함량이 저감된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드의 카보네이트 용액을 얻을 수 있다. 반면 비스(플루오로설포닐)이미드 1당량에 대하여 리튬플로라이드를 1당량 초과 반응시킨 비교예 1의 경우 잔류하는 LiF를 여과 제거하는데 어려움이 있었으며 용액 중에 불화수소, 황산, 불화설폰산, 설팜산 등의 산 성분 및 수분의 함량이 높은 것을 알 수 있다. 또한 비스(플루오로설포닐)이미드 1당량에 대하여 리튬플로라이드를 1당량 미만으로 반응시켰으나 이후 Li2CO3로 처리하는 단계가 없는 비교예 2의 경우 용액 중에 산 성분의 함량이 높은 것을 알 수 있다.According to Table 1, in the production method of the present invention, LiFSI is produced by reacting HFSI and LiF in a carbonate solvent, and then the solution is treated with Li 2 CO 3 and there is no process of recovering LiFSI in a solid phase, so it is sufficient. While LiFSI is produced in high yield, acid components such as HF and sulfuric acid are removed, and in particular, the content of fluorosulfonic acid and sulfamic acid is reduced, making it possible to obtain a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide whose pH becomes neutral. In particular, a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide with reduced moisture content can be obtained. On the other hand, in Comparative Example 1, in which more than 1 equivalent of lithium fluoride was reacted with respect to 1 equivalent of bis(fluorosulfonyl)imide, it was difficult to remove the remaining LiF by filtration, and hydrogen fluoride, sulfuric acid, fluorosulfonic acid, and sulfamic acid were present in the solution. It can be seen that the content of acid components and moisture is high. In addition, in Comparative Example 2, where less than 1 equivalent of lithium fluoride was reacted with respect to 1 equivalent of bis(fluorosulfonyl)imide, but there was no subsequent treatment with Li 2 CO 3 , it was found that the content of acid components in the solution was high. You can.

Claims (11)

1) 단계로 카보네이트 용매 중에서 비스(플루오로설포닐)이미드(HFSI) 1당량에 대하여 리튬플로라이드(LiF)를 1당량미만의 비율로 반응시키는 단계 및
2) 단계로 단계 1)의 반응 용액을 Li2CO3 로 처리하는 단계를 포함하는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.
Step 1) reacting lithium fluoride (LiF) in a carbonate solvent at a ratio of less than 1 equivalent to 1 equivalent of bis(fluorosulfonyl)imide (HFSI), and
2) A method for producing a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) comprising the step of treating the reaction solution of step 1) with Li 2 CO 3 .
청구항 1에 있어서, 상기 카보네이트 용매는 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 에틸메틸카보네이트, 에틸렌카보네이트 및 프로필렌카보네이트 중에서 선택되어지는 1종 또는 2종이상인 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.The method of claim 1, wherein the carbonate solvent is a carbonate of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI), one or more types selected from dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylmethyl carbonate, ethylene carbonate, and propylene carbonate. Solution preparation method. 청구항 1에 있어서, pH가 6.5~7.5인 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.The method of claim 1, wherein the carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) has a pH of 6.5 to 7.5. 청구항 1에 있어서, 단계 1)에서 비스(플루오로설포닐)이미드(HFSI) 1당량에 대하여 리튬플로라이드(LiF)를 0.7당량 이상 내지 1당량미만의 비율로 반응시키는 것인 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.The method of claim 1, wherein in step 1), lithium fluoride (LiF) is reacted at a ratio of 0.7 equivalent to less than 1 equivalent with respect to 1 equivalent of bis(fluorosulfonyl)imide (HFSI). Method for producing carbonate solution of rosulfonyl)imide (LiFSI). 청구항 1에 있어서, 단계 1)에서 비스(플루오로설포닐)이미드에 대한 카보네이트 용매류 함량은 비스(플루오로설포닐)이미드 1 중량 대비 1 내지 5중량인 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.The method of claim 1, wherein the carbonate solvent content for bis(fluorosulfonyl)imide in step 1) is 1 to 5 weight of lithium bis(fluorosulfonyl)imide based on 1 weight of bis(fluorosulfonyl)imide. Method for producing carbonate solution of imide (LiFSI). 청구항 1에 있어서, 단계 2)에서 Li2CO3의 사용량은 하기 식 (1)의 값인 것인 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.
식 (1)
Li2CO3 사용 당량 = 1 - a x LiF 사용 당량
a는 0.6 내지 0.9의 수이다.
The method of claim 1, wherein the amount of Li 2 CO 3 used in step 2) is the value of the following formula (1).
Equation (1)
Equivalent amount of Li 2 CO 3 used = 1 - ax Equivalent amount of LiF used
a is a number from 0.6 to 0.9.
청구항 1에 있어서, Li2CO3로 처리하는 단계는 Li2CO3를 넣고 교반하는 단계인 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.The method of claim 1, wherein the step of treating with Li 2 CO 3 includes adding Li 2 CO 3 and stirring. 청구항 1에 있어서, 단계 2) 이후 반응용액을 여과하는 정제공정을 포함하는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.The method of claim 1, comprising a purification process of filtering the reaction solution after step 2). 청구항 8에 있어서, 상기 여과 정제 공정은 1차로 구멍지름 0.3 내지 0.7㎛의 필터로 조대 입자를 제거하고 이후 2차로 여과액을 구멍지름 0.3㎛미만의 필터로 여과하는 것인 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.The method of claim 8, wherein the filtration purification process first removes coarse particles through a filter with a pore diameter of 0.3 to 0.7 ㎛, and then secondarily filters the filtrate through a filter with a pore diameter of less than 0.3 ㎛. Method for producing carbonate solution of ponyl)imide (LiFSI). 청구항 8에 있어서, 반응용액을 여과하는 정제공정 이후 3) 단계로 공비증류하여 수분을 제거하는 단계를 포함하는 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액 제조방법.The method of claim 8, comprising the step of removing moisture by azeotropic distillation in step 3) after the purification process of filtering the reaction solution. 청구항 1의 제조방법으로 제조된 리튬 비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI)의 카보네이트 용액을 포함하는 비수계 전해액.A non-aqueous electrolyte solution containing a carbonate solution of lithium bis(fluorosulfonyl)imide (LiFSI) prepared by the production method of claim 1.
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