[發明專利]一種雙氟磺酰亞胺鈉的制備方法及其應用

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• 申請號: 202210405064.4
• 申請日: 2022-04-18
• 公開（公告）號: CN114572945A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 劉建文;劉世琦;王石泉
• 申請（專利權）人: 湖北萬潤新能源科技股份有限公司
• 主分類號: C01B21/086
• 分類號: C01B21/086;H01M10/054;H01M10/0568
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 宋家會

本發明涉及鈉離子電池電解質材料技術領域，具體而言，涉及一種雙氟磺酰亞胺鈉的制備方法及其應用。制備方法包括：在惰性氣氛中，將雙氟磺酰亞胺、鈉源和非水溶劑混合均勻后進行反應，反應完成后固液分離，得到雙氟磺酰亞胺鈉；非水溶劑包括乙腈、戊腈、吡啶、氯乙醇、氯仿、正丙醇、甲苯、乙醚、丙酮、四氫呋喃、二甲苯、二甲基亞砜、N,N?二甲基甲酰胺和甲基叔丁基醚中的至少一種；鈉源包括氫氧化鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈉中的至少一種。通過使用雙氟磺酰亞胺和鈉源在可與水形成共沸物的非水溶劑中反應得到雙氟磺酰亞胺鈉，簡化了除水過程，避免除水過程引入雜質，有效控制了產品中水的含量，且提高了雙氟磺酰亞胺鈉的收率和主含量。

技術領域

本發明涉及鈉離子電池電解質材料技術領域，具體而言，涉及一種雙氟磺酰亞胺鈉的制備方法及其應用，更具體地，涉及一種雙氟磺酰亞胺鈉的制備方法和一種鈉離子電池。

背景技術

鈉離子電池是一種二次電池(充電電池)，主要依靠鈉離子在正極和負極之間移動來工作。與鋰離子電池相比，鈉離子電池具有如下優勢：(1)鈉鹽原材料儲量豐富，價格低廉；(2)由于鈉鹽特性，允許使用低濃度電解液，降低成本；(3)鈉離子不與鋁形成合金，負極可采用鋁箔作為集流體，可進一步降低成本，并降低了重量；(4)由于鈉離子電池無過放電特性，允許鈉離子電池放電到零伏。

雙氟磺酰亞胺鈉是鈉離子電池中關鍵的高性能電解質材料，具有很高的應用價值。

然而，在現有技術中，雙氟磺酰亞胺鈉的制備方法中存在著一定的不足。例如，反應水去除過程復雜，除水過程引入雜質多，以及收率低等。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種雙氟磺酰亞胺鈉的制備方法，通過使用雙氟磺酰亞胺和鈉源在可與水形成共沸物的非水溶劑中反應得到雙氟磺酰亞胺鈉，簡化了除水過程，避免除水過程引入雜質，有效控制了產品中水的含量，提高了雙氟磺酰亞胺鈉的收率和主含量。

本發明的第二目的在于提供一種鈉離子電池。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

本發明提供了一種雙氟磺酰亞胺鈉的制備方法，包括如下步驟：

在惰性氣氛中，將雙氟磺酰亞胺、鈉源和非水溶劑混合均勻后進行反應，反應完成后固液分離，得到雙氟磺酰亞胺鈉(粗品)；

其中，所述非水溶劑包括乙腈、戊腈、吡啶、氯乙醇、氯仿、正丙醇、甲苯、乙醚、丙酮、四氫呋喃、二甲苯、二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺和甲基叔丁基醚中的至少一種；

所述鈉源包括氫氧化鈉、碳酸氫鈉和碳酸鈉中的至少一種。

采用上述種類的鈉源具有反應速率快的特點，并且副反應的產物為氣體和水，可直接排出氣體，加入吸水劑可以去除絕大多數水分，減少產物與水的相互反應，可進一步提純產物。

本發明通過使用雙氟磺酰亞胺和鈉源在可與水形成共沸物的非水溶劑中反應得到雙氟磺酰亞胺鈉，不僅簡化了除水過程，避免除水過程引入雜質，有效控制了產品中水的含量，而且還提高了雙氟磺酰亞胺鈉的收率和主含量。

其中，主含量是指所制得的雙氟磺酰亞胺鈉粗品中的雙氟磺酰亞胺鈉的含量。

在本發明一些具體的實施例中，所述將雙氟磺酰亞胺、鈉源和非水溶劑混合均勻的過程中，可以先將雙氟磺酰亞胺和非水溶劑混合均勻，然后再向其中分批次滴加鈉源；也可以先將鈉源和非水溶劑混合均勻，然后再向其中滴加雙氟磺酰亞胺。

在本發明一些具體的實施例中，所述惰性氣氛所用的氣體包括氬氣、氮氣、氦氣和氖氣中的至少一種。

在本發明一些具體的實施例中，所述碳酸鈉為無水碳酸鈉。