含氟磺酰亚胺锂的制备方法及其非水电解液和锂离子电池与流程

本发明涉及锂离子电池，尤其涉及一种含氟磺酰亚胺锂的制备方法及其非水电解液和锂离子电池。

背景技术：

1、随着新能源汽车市场的扩大，人们对新能源汽车充电速度提出更高的要求，从而推动新能源汽车企业对锂离子电池充电速度的更高的要求，现有的lipf6电解质无法满足电池高倍率充电，lifsi具有较好的高倍率充电性能，但lifsi自身具有相当大的问题，其中之一是lifsi能够溶解铝集流体，从而导致正极被腐蚀，最终使得锂离子电池的使用寿命下降。

2、因此，开发一种能够提升电池的高倍率充放电并且具有长寿命的电解质盐就显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种含氟磺酰亚胺锂的制备方法，将通过该方法制备得到的含氟磺酰亚胺锂应用于非水电解液中可有效缓解铝集流体腐蚀进而保证锂离子电池的倍率性能和循环性能。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种含氟磺酰亚胺锂的制备方法，包括步骤：

3、s1甲基磺酰胺和磺酰氯于一定条件反应得到中间体；

4、s2将所述中间体和氟化锂于一定条件反应得到如式一所示的含氟磺酰亚胺锂；

5、

6、与现有技术相比，本发明的制备方法简单易行，将所制备得到的含氟磺酰亚胺锂应用于非水电解液中可有效缓解铝集流体腐蚀进而保证锂离子电池的倍率性能和循环性能。与现有技术中的双氟磺酰亚胺锂相比，本发明的含氟磺酰亚胺锂只含有一个氟原子，另一氟原子被甲基取代，从而降低了一部分的电负性，使得本发明的含氟磺酰亚胺锂不具备溶解铝箔的能力，但具备了双氟磺酰亚胺锂的高倍率性能，因此将本发明的含氟磺酰亚胺锂应用于非水电解液中，可使得锂离子电池在高倍率充放电的情况下，循环性能得到保证。

7、较佳地，在s1中，所述甲基磺酰胺和所述磺酰氯的摩尔比为1:2～2:1，所述一定条件包括于95℃～150℃反应6h～12h；在s2中，所述中间体和所述氟化锂的摩尔比为1:2～2:1，所述一定条件包括于45℃～85℃反应4h～8h。

8、为实现上述目的，本发明第二方面提供了一种非水电解液，包括锂盐和非水溶剂，所述锂盐包括由上述制备方法制备得到的含氟磺酰亚胺锂。

9、较佳地，所述含氟磺酰亚胺锂于非水电解液中的质量百分比为0.1％～15％，本发明的含氟磺酰亚胺锂可单独作为锂盐应用于非水电解液中，也可作为添加剂与其它锂盐配合应用于非水电解液中。

10、较佳地，所述锂盐还包括六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。

11、较佳地。所述锂盐于所述非水电解液中的质量百分比为0.5％～15％。

12、较佳地，本发明的非水电解液还包括助剂，所述助剂包括碳酸亚乙烯酯(vc)、氟代碳酸乙烯酯(fec)、1,3-丙磺酸内酯(pst)和硫酸乙烯酯(dtd)中的一种或多种。

13、较佳地，所述助剂于所述非水电解液中的质量百分比为0.1％～5％。

14、较佳地，所述非水溶剂包括碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)、碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)、乙酸乙酯(ea)、乙酸丙酯(n-pa)、丙酸乙酯(ep)和丙酸丙酯(n-pp)中的至少一种。

15、本发明第三方面提供了一种锂离子电池，包括上述的非水电解液。

技术特征：

1.一种含氟磺酰亚胺锂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的非水电解液，其特征在于，在s1中，所述甲基磺酰胺和所述磺酰氯的摩尔比为1:2～2:1，所述一定条件包括于95℃～150℃反应6h～12h；在s2中，所述中间体和所述氟化锂的摩尔比为1:2～2:1，所述一定条件包括于45℃～85℃反应4h～8h。

3.一种非水电解液，包括锂盐和非水溶剂，其特征在于，所述锂盐包括由权利要求1～2任一项所述制备方法制备得到的含氟磺酰亚胺锂。

4.根据权利要求3所述的非水电解液，其特征在于，所述含氟磺酰亚胺锂于非水电解液中的质量百分比为0.1％～15％。

5.根据权利要求3所述的非水电解液，其特征在于，所述锂盐还包括六氟磷酸锂和双氟磺酰亚胺锂中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的非水电解液，其特征在于，所述锂盐于所述非水电解液中的质量百分比为0.5％～15％。

7.根据权利要求3所述的非水电解液，其特征在于，还包括助剂，所述助剂包括碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、1,3-丙磺酸内酯和硫酸乙烯酯中的一种或多种。

8.根据权利要求3所述的非水电解液，其特征在于，所述助剂于所述非水电解液中的质量百分比为0.1％～5％。

9.根据权利要求3所述的非水电解液，其特征在于，所述非水溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯和丙酸丙酯中的至少一种。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括权利要求3～9任一项所述的非水电解液。

技术总结
本发明提供了一种含氟磺酰亚胺锂的制备方法及其非水电解液和锂离子电池。本发明的含氟磺酰亚胺锂的制备方法包括步骤：S1甲基磺酰胺和磺酰氯于一定条件反应得到中间体；S2将所述中间体和氟化锂于一定条件反应得到如式一所示的含氟磺酰亚胺锂；通过将本发明的制备得到的含氟磺酰亚胺锂应用于非水电解液中，可减缓铝集流体的腐蚀，进而可使锂离子电池在高倍率充放电的情况下其循环寿命得到保证。

技术研发人员：潘东优,毛冲,王霹霹,徐尚杰,戴晓兵,冯攀,韩晖
受保护的技术使用者：珠海市赛纬电子材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12