雙(氟代磺酰)亞胺及其鋰鹽的合成與表征.pdf

1、鋰離子二次電池因具有比能量高、工作電壓高、工作溫度較寬、穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在可再生能源的儲能、電動汽車、航空航天、軍事等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
　　 鋰離子二次電池電解質(zhì)性能的優(yōu)劣，將直接影響到鋰離子二次電池的儲電能力、電化學(xué)性能、安全性能等重要指標。目前，市場上應(yīng)用最為廣泛的鋰離子二次電池的電解質(zhì)六氟磷酸鋰(LiPF6)存在熱穩(wěn)定性差、對水分敏感性高、易分解生成腐蝕性物質(zhì)等缺點，而雙（氟代磺酰）亞胺鋰在熱穩(wěn)定性、對水分的敏感性、導(dǎo)電性等

2、方面具有明顯的優(yōu)勢，很有希望替代LiPF6而成為新型的鋰離子二次電池電解質(zhì)。
　　 本文主要以對稱型雙（氟代磺酰）亞胺鋰鹽—雙（全氟丁基磺酰）亞胺鋰為研究目標，以全氟丁基磺酰氟為原料，經(jīng)胺化反應(yīng)、成鹽反應(yīng)、中和反應(yīng)和置換反應(yīng)合成了無水型雙（全氟丁基磺酰）亞胺鋰。優(yōu)化了雙（全氟丁基磺酰）亞胺三乙胺鹽的合成條件，在反應(yīng)溫度80℃，反應(yīng)時間42 h，n(C4F9SO2NH2)∶n(C4F9SO2F)∶n(NEt3)=1∶1.04∶1.

3、4的條件下，反應(yīng)收率可達99％以上，合成雙（全氟丁基磺酰）亞胺鋰的總收率為53.3％。通過柱色譜分離法對(C4F9SO2)2NH進行分離純化，有效地除去了未反應(yīng)的C4F9SO2NH2。通過FT-IR、1H-NMR、MS和ICP等對中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物進行了表征。同時，本文探索了非對稱型雙（氟代磺酰）亞胺鋰鹽中的一種重要中間體—（氯磺酰）（全氟丁基磺酰）亞胺鋰的合成路線，其中以全氟丁基磺酰胺、磺酰氯和三乙胺為原料合成(C(l)SO2)(C4