專利名稱：鋰鹽及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如可以作為電解液的支持電解質(zhì)使用的鋰鹽及其制造方法。

背景技術(shù)：
以往，在鋰二次電池中所用的電解液中，使用在非水溶劑中溶解了鋰鹽的電解液。作為鋰鹽，一般已知有LiPF6、LiBF4等。此外，現(xiàn)在正在積極地進(jìn)行使用了各種鋰鹽的鋰二次電池的開發(fā)。
例如，專利文獻(xiàn)1中，公開有將以Li(CnX2n+1Y)2N(其中X表示鹵素，n表示1～4的整數(shù)，Y表示CO基或SO2基。)表示的酰亞胺系鋰鹽溶解于非水溶劑中的鋰二次電池。另外，專利文獻(xiàn)2中，公開有將以LiN(CmF2m+1SO2)(CnF2n+1SO2)(其中m及n分別表示獨立的1～4的整數(shù))表示的酰亞胺系鋰鹽溶解于非水溶劑中的鋰二次電池。但是，這些鋰鹽由于分子結(jié)構(gòu)中所含的Li陽離子僅為1個，因此有Li離子遷移數(shù)低的問題。
另一方面，專利文獻(xiàn)3中，公開有使用了含有LiPF6、LiBF4中的一方或雙方；和Li3PO4、Li2(OH)3PO4、Li(CH3)2PO4、Li2(C2H5)PO4中的至少一個作為電解質(zhì)的非水電解液的鋰二次電池。但是，像Li3PO4那樣在分子結(jié)構(gòu)中具有多個Li的磷酸鋰鹽一般來說有在溶劑中的溶解性低的問題，難以充分地實現(xiàn)Li離子遷移數(shù)的提高。
專利文獻(xiàn)1日本特開平7-85888號公報 專利文獻(xiàn)2日本特開2001-68154號公報 專利文獻(xiàn)3日本特開平10-189043號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述實際情況而完成的，其主要目的在于，提供一種例如在作為電解液的支持電解質(zhì)使用的情況下，可以實現(xiàn)鋰遷移數(shù)提高的鋰鹽。
為了解決上述課題，本發(fā)明中，提供一種鋰鹽，其特征在于，具有以下述通式(1)

通式(1) (式中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，由于在分子結(jié)構(gòu)中具有3個Li，因此例如通過作為電解液的支持電解質(zhì)使用，可以獲得Li離子遷移數(shù)高的電解液。
另外，本發(fā)明中，提供一種鋰鹽，其特征在于，具有以下述通式(2)

通式(2) (式中，R1及R2相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。X表示鹵原子。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，由于在分子結(jié)構(gòu)中具有2個Li，因此例如通過作為電解液的支持電解質(zhì)使用，可以獲得Li離子遷移數(shù)高的電解液。
另外，本發(fā)明中，提供一種鋰鹽的制造方法，其特征在于，具有如下的合成工序，即，通過使用具有以下述通式(3-1)～通式(3-3)
通式(3-1) 通式(3-2) 通式(3-3) (式中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料A、以及 具有以下述通式(4)
通式(4) (式中，X表示鹵原子。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料B， 使上述鋰鹽合成用原料A與上述鋰鹽合成用原料B反應(yīng)，從而合成具有以下述通式(1)

通式(1) (式中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽。
根據(jù)本發(fā)明，通過進(jìn)行上述的合成工序，可以獲得能夠得到Li離子遷移數(shù)高的電解液、固體電解質(zhì)膜的鋰鹽。
另外，本發(fā)明中，提供一種鋰鹽的制造方法，其特征在于，具有如下的合成工序，即，通過使用具有以下述通式(3-1)及通式(3-2)
通式(3-1) 通式(3-2) (式中，R1及R2相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料A、以及 具有以下述通式(4)
通式(4) (式中，X表示鹵原子。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料B， 使上述鋰鹽合成用原料A與上述鋰鹽合成用原料B反應(yīng)，從而合成具有以下述通式(2)

通式(2) (式中，R1及R2相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。X表示鹵原子。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽。
根據(jù)本發(fā)明，通過進(jìn)行上述的合成工序，可以獲得能夠得到Li離子遷移數(shù)高的電解液、固體電解質(zhì)膜的鋰鹽。
上述發(fā)明中，優(yōu)選具有將在上述合成工序時生成的副反應(yīng)產(chǎn)物除去的提純工序。這是因為，即使在合成工序時產(chǎn)生了副反應(yīng)產(chǎn)物的情況下，也可以通過進(jìn)行提純而獲得純度高的目標(biāo)物。
本發(fā)明中，可以起到如下的效果，即，能夠提供例如作為電解液的支持電解質(zhì)來說有用的新型鋰鹽。



圖1是利用合成例得到的3取代鋰鹽的19F-NMR譜圖。
圖2是利用合成例得到的3取代鋰鹽的31P-NMR譜圖。
圖3是利用合成例得到的2取代鋰鹽的19F-NMR譜圖。
圖4是利用合成例得到的2取代鋰鹽的31P-NMR譜圖。
圖5是表示含有3取代鋰鹽的電解液的阻抗測定結(jié)果的圖。

具體實施例方式 下面，將對本發(fā)明的鋰鹽及其制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
A.鋰鹽 首先，對本發(fā)明的鋰鹽進(jìn)行說明。本發(fā)明的鋰鹽可以大致上分為具有以通式(1)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽(第一實施方式)、和具有以通式(2)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽(第二實施方式)。下面，對本發(fā)明的鋰鹽依照實施方式進(jìn)行說明。
1.第一實施方式 首先，對本發(fā)明的鋰鹽的第一實施方式進(jìn)行說明。本實施方式的鋰鹽的特征在于，具有以上述的通式(1)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本實施方式，由于在分子結(jié)構(gòu)中具有3個Li，因此例如通過作為電解液的支持電解質(zhì)使用，可以獲得Li離子遷移數(shù)高的電解液。而且，雖然像Li3PO4那樣在分子結(jié)構(gòu)中具有多個Li的磷酸鋰鹽一般來說有在溶劑中的溶解性低的問題，然而本實施方式的鋰鹽可以溶解于后述的規(guī)定溶劑中，可以作為電解液的支持電解質(zhì)使用。另外，本實施方式的鋰鹽也可以不溶于溶劑中而作為固體電解質(zhì)使用。
通式(1)中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同。本實施方式中，尤其優(yōu)選R1～R3中的至少2個以上為相同的官能團(tuán)，更優(yōu)選R1～R3全部為相同的官能團(tuán)。這是因為，鋰鹽的制造會很容易。
通式(1)中，R1～R3表示氟代烷基、烷基或苯基。本實施方式中，尤其優(yōu)選R1～R3中的至少1個以上為氟代烷基，更優(yōu)選R1～R3全部為氟代烷基。
上述氟代烷基既可以是烷基的氫全都被氟取代的氟代烷基，也可以是一部分被氟取代的氟代烷基。另外，作為上述氟代烷基的碳原子數(shù)，沒有特別限定，然而尤其優(yōu)選為1～4的范圍內(nèi)。在本實施方式中，特別優(yōu)選上述氟代烷基為-CF3。
上述烷基既可以是直鏈烷基，也可以是支鏈烷基。另外，作為上述烷基的碳原子數(shù)，沒有特別限定，然而尤其優(yōu)選為1～4的范圍內(nèi)。上述烷基例如可以舉出-CH3等。
上述苯基通常來說是具有與苯環(huán)結(jié)合了的氫的基團(tuán)，然而本實施方式中，也可以是該氫被氟取代了的氟取代苯基。即，上述R也可以是氟取代苯基。作為氟取代苯基，例如可以舉出-C6F5等。
在本實施方式中，特別優(yōu)選鋰鹽具有以式(1-1)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。


式(1-1) 本實施方式的鋰鹽例如可以溶解于碳酸丙二醇酯等溶劑等中。因此，作為電解液的支持電解質(zhì)來說十分有用。該電解液例如可以用于一次電池、二次電池、電解電容器、雙電荷層電容器等普通的電化學(xué)設(shè)備中。另外，本實施方式的鋰鹽也可以作為上述電化學(xué)設(shè)備的固體電解質(zhì)使用。本實施方式的鋰鹽可以利用19F-NMR、31P-NMR及等離子體發(fā)光分析(ICP)等來鑒定。
2.第二實施方式 下面，對本發(fā)明的鋰鹽的第二實施方式進(jìn)行說明。本實施方式的鋰鹽的特征在于，具有以上述的通式(2)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本實施方式，由于在分子結(jié)構(gòu)中具有2個Li，因此例如通過作為電解液的支持電解質(zhì)使用，可以獲得Li離子遷移數(shù)高的電解液。而且，雖然像Li3PO4那樣在分子結(jié)構(gòu)中具有多個Li的磷酸鋰鹽一般來說有在溶劑中的溶解性低的問題，然而本實施方式的鋰鹽可以溶解于后述的規(guī)定溶劑中，可以作為電解液的支持電解質(zhì)使用。另外，本實施方式的鋰鹽也可以不溶于溶劑中而作為固體電解質(zhì)使用。
通式(2)中，R1及R2相互既可以相同，也可以不同。本實施方式中，尤其更優(yōu)選R1及R2為相同的官能團(tuán)。這是因為，鋰鹽的制造會很容易。
通式(2)中，R1及R2表示氟代烷基、烷基或苯基。本實施方式中，尤其更優(yōu)選R1及R2為氟代烷基。應(yīng)說明的是，對于上述氟代烷基、上述烷基及上述苯基，由于與上述“1.第一實施方式”中記載的內(nèi)容相同，因此在這里省略說明。在本實施方式中，特別優(yōu)選上述氟代烷基為-CF3。
通式(2)中，X表示鹵原子。作為上述鹵原子，例如可以舉出氟原子(F)、氯原子(Cl)、溴原子(Br)、碘(I)等。其中，本實施方式中，X優(yōu)選為比氯原子(Cl)重的鹵原子，X更優(yōu)選為氯原子(Cl)。
在本實施方式中，特別優(yōu)選鋰鹽具有以式(2-1)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。而且，該鋰鹽被確認(rèn)與以上述式(1-1)表示的鋰鹽相比在有機溶劑中的溶解性更高。


式(2-1) 本實施方式的鋰鹽例如可以溶解于碳酸丙二醇酯等溶劑等中。因此，作為電解液的支持電解質(zhì)來說十分有用。該電解液例如可以用于一次電池、二次電池、電解電容器、雙電荷層電容器等普通的電化學(xué)設(shè)備中。另外，本實施方式的鋰鹽也可以作為上述電化學(xué)設(shè)備的固體電解質(zhì)使用。本實施方式的鋰鹽可以利用19F-NMR、31P-NMR及等離子體發(fā)光分析(ICP)等來鑒定。
3.其他 本發(fā)明中，可以提供一種鋰鹽，其特征在于，具有以下述通式(5)

通式(5) (式中，R表示氟代烷基、烷基或苯基。X表示鹵原子。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
對于通式(5)中的氟代烷基、烷基、苯基及鹵原子，由于與上述的“2.第二實施方式”中記載的內(nèi)容相同，因此在這里省略說明。本發(fā)明中，R優(yōu)選為-CF3，X優(yōu)選為氯原子(Cl)。
B.鋰鹽的制造方法 下面，對本發(fā)明的鋰鹽的制造方法進(jìn)行說明。本發(fā)明的鋰鹽的制造方法大致上可分為制造具有以通式(1)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽的方式(第三實施方式)、和制造具有以通式(2)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽的方式(第四實施方式)。下面，對于本發(fā)明的鋰鹽的制造方法依照實施方式進(jìn)行說明。
1.第三實施方式 首先，對本發(fā)明的鋰鹽的制造方法的第三實施方式進(jìn)行說明。本實施方式的鋰鹽的制造方法的特征在于，具有如下的合成工序，即，通過使用具有以下述通式(3-1)～通式(3-3)
通式(3-1) 通式(3-2) 通式(3-3) (式中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料A、以及 具有以下述通式(4)
通式(4) (式中，X表示鹵原子。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料B， 使上述鋰鹽合成用原料A與上述鋰鹽合成用原料B反應(yīng)，從而合成具有以下述通式(1)

通式(1) (式中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽。
根據(jù)本實施方式，通過進(jìn)行上述的合成工序，可以獲得能夠得到Li離子遷移數(shù)高的電解液、固體電解質(zhì)膜的鋰鹽。
下面，對本實施方式的鋰鹽的制造方法的一例，使用下述的反應(yīng)1及反應(yīng)2進(jìn)行說明。
(反應(yīng)1)
(反應(yīng)2)
反應(yīng)1是如下的反應(yīng)，即，在Ar等惰性氣體氣氛下，準(zhǔn)備在乙醚等有機溶劑中溶解了三氟甲磺酰胺(CF3SO2NH2)的溶液，在冰浴中一邊攪拌一邊添加正丁基鋰(LiC4H9)等堿性鋰化合物，從而得到鋰鹽合成用原料A。而且，如后所述，本實施方式中，既可以使用單一的鋰鹽合成用原料A來進(jìn)行鋰鹽的合成，也可以使用多種鋰鹽合成用原料A來進(jìn)行鋰鹽的合成。
反應(yīng)2是如下的反應(yīng)，即，在Ar等惰性氣體氣氛下，準(zhǔn)備在乙醚等有機溶劑中溶解了三氯氧化磷(POCl3、鋰鹽合成用原料B)的溶液，在冰浴中一邊攪拌一邊添加反應(yīng)1中得到的鋰鹽合成用原料A。利用反應(yīng)2，可以合成在P原子上結(jié)合有3個(CF3SO2NLi)基的3取代物(化合物(1-1))。它為本實施方式的目標(biāo)物。但是，反應(yīng)2由于是將POCl3的Cl原子用(CF3SO2NLi)基取代的反應(yīng)，因此有可能因反應(yīng)條件等而生成作為副反應(yīng)產(chǎn)物的2取代物(化合物(2-1))及1取代物(化合物(5-1))。此種情況下，可以如后所述，例如通過利用在溶劑中的溶解度差異來進(jìn)行將副反應(yīng)產(chǎn)物除去的提純工序，從而獲得純度高的目標(biāo)物(化合物(1-1))。
下面，對本實施方式的鋰鹽的制造方法依照工序進(jìn)行說明。
(1)合成工序 首先，對本實施方式的合成工序進(jìn)行說明。本實施方式的合成工序是如下的工序，即，使用具有以上述通式(3-1)～通式(3-3)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料A、以及具有以上述通式(4)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料B，使上述鋰鹽合成用原料A與上述鋰鹽合成用原料B反應(yīng)，來合成具有以上述通式(1)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽。
本實施方式中所用的鋰鹽合成用原料A具有以上述的通式(3-1)～通式(3-3)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。對于通式(3-1)～通式(3-3)中的R1～R3，由于與上述“A.鋰鹽1.第一實施方式”中記載的通式(1)中的R1～R3相同，因此在這里省略說明。在本實施方式中，特別優(yōu)選R1～R3為相同的官能團(tuán)，即，優(yōu)選以通式(3-1)～通式(3-3)表示的化合物相同。另外，R1～R3優(yōu)選為氟代烷基，更優(yōu)選為-CF3。
本實施方式中所用的鋰鹽合成用原料B具有以上述通式(4)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。對于通式(4)中的X，由于與上述“A.鋰鹽2.第二實施方式”中記載的通式(2)中的X相同，因此在這里省略說明。在本實施方式中，X特別優(yōu)選為氯原子(Cl)。
作為反應(yīng)中所用的溶劑，只要是可以溶解鋰鹽合成原料A及B的溶劑就沒有特別限定，具體來說，可以舉出乙醚、四氫呋喃(THF)、乙醇、甲醇等。
作為鋰鹽合成原料A及B的反應(yīng)溫度，沒有特別限定，然而例如優(yōu)選為-10℃～5℃的范圍內(nèi)。在本實施方式中，在使鋰鹽合成原料A及B反應(yīng)時，特別優(yōu)選在冰浴中進(jìn)行反應(yīng)。
作為鋰鹽合成原料A及B的使用量，只要可以得到以通式(1)表示的鋰鹽就沒有特別限定。例如在將鋰鹽合成原料B的使用量設(shè)為1時，以摩爾基準(zhǔn)計，優(yōu)選在3～15的范圍內(nèi)、尤其優(yōu)選在5～9的范圍內(nèi)使用鋰鹽合成原料A。
本實施方式的鋰鹽的制造方法中，根據(jù)合成條件，有時會像上述的反應(yīng)2那樣得到(RSO2NLi)基的3取代物、2取代物、1取代物的混合物。在合成工序中，為了以高比例獲得以通式(1)表示的鋰鹽、也就是(RSO2NLi)基的3取代物，優(yōu)選相對于鋰鹽合成原料B添加5當(dāng)量以上的鋰鹽合成原料A。而且，例如在鋰鹽合成原料A小于3當(dāng)量的情況下，由于磷酰胺(phosphorus amide)的N-H酸性化，因此可以推定因H-Li交換而生成TfNH2及磷酰胺。
對于利用本實施方式得到的以通式(1)表示的鋰鹽的詳細(xì)情況，由于與上述“A.鋰鹽1.第一實施方式”中記載的內(nèi)容相同，因此在這里省略說明。
(2)提純工序 下面，對本實施方式的提純工序進(jìn)行說明。本實施方式中，優(yōu)選進(jìn)行除去在上述合成工序時生成的副反應(yīng)產(chǎn)物的提純工序。這是因為，即使是在合成工序時生成了副反應(yīng)產(chǎn)物的情況下，也可以通過進(jìn)行提純而得到純度高的目標(biāo)物。
作為除去副反應(yīng)產(chǎn)物的方法，例如可以舉出使用溶解度的差的方法等。作為使用溶解度的差的方法中所用的溶劑，例如可以舉出乙醚、醇類、丙酮、乙酸、己烷、環(huán)己烷、戊烷、水、氯仿、苯、乙酸乙酯、丙酸甲酯、氯仿、吡啶、二甲基甲酰胺等。本實施方式中，優(yōu)選適當(dāng)進(jìn)行使用了這些溶劑的溶解性試驗，選擇最適于用于分離主反應(yīng)產(chǎn)物和副反應(yīng)產(chǎn)物的溶劑，從而進(jìn)行鋰鹽的提純。
例如，如果進(jìn)行上述的反應(yīng)1及反應(yīng)2，則有時得到含有(CF3SO2NLi)基的3取代物及2取代物、但基本上不含有1取代物的鋰鹽的混合物。此種情況下，由于3取代物在乙醚中的溶解性低，2取代物在乙醚中的溶解性高，因此通過使用乙醚對鋰鹽的混合物進(jìn)行懸浮清洗，就可以使3取代物殘留在過濾物中，使2取代物移動到濾液中，從而可以進(jìn)行兩者的分離。
2.第四實施方式 下面，對本發(fā)明的鋰鹽的制造方法的第四實施方式進(jìn)行說明。本實施方式的鋰鹽的制造方法的特征在于，具有如下的合成工序，即，通過使用具有以下述通式(3-1)及通式(3-2)
通式(3-1) 通式(3-2) (式中，R1及R2相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料A、以及 具有以下述通式(4)
通式(4) (式中，X表示鹵原子。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料B， 使上述鋰鹽合成用原料A與上述鋰鹽合成用原料B反應(yīng)，從而合成具有以下述通式(2)

通式(2) (式中，R1及R2相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。X表示鹵原子。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽。
根據(jù)本實施方式，通過進(jìn)行上述的合成工序，可以獲得能夠得到Li離子遷移數(shù)高的電解液、固體電解質(zhì)膜的鋰鹽。
而且，對于本實施方式的鋰鹽的制造方法的具體例，由于在原則上與上述的反應(yīng)1及反應(yīng)2相同，因此在這里省略說明。下面，對本實施方式的鋰鹽的制造方法依照工序進(jìn)行說明。
(1)合成工序 本實施方式的合成工序是如下的工序，即，使用具有以上述通式(3-1)及通式(3-2)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料A、以及具有以上述通式(4)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料B，使上述鋰鹽合成用原料A與上述鋰鹽合成用原料B反應(yīng)，從而合成具有以上述通式(2)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽。
對于本實施方式中所用的鋰鹽合成用原料A及B、以及反應(yīng)中所用的溶劑，由于與上述“1.第三實施方式”中記載的內(nèi)容相同，因此在這里省略說明。在本實施方式中，特別優(yōu)選R1及R2為相同的官能團(tuán)，即，優(yōu)選以通式(3-1)及通式(3-2)表示的化合物相同。另外，R1及R2優(yōu)選為氟代烷基，更優(yōu)選為-CF3。另外，本實施方式中，X優(yōu)選為氯原子(Cl)。
本實施方式的鋰鹽的制造方法中，根據(jù)合成條件，有時會像上述的反應(yīng)2那樣得到(RSO2NLi)基的2取代物、3取代物、1取代物的混合物。在合成工序中，為了以高比例獲得以通式(2)表示的鋰鹽、也就是(RSO2NLi)基的2取代物，例如在將鋰鹽合成原料B的使用量設(shè)為1時，以摩爾基準(zhǔn)計，優(yōu)選在2～10的范圍內(nèi)、尤其優(yōu)選在4～9的范圍內(nèi)使用鋰鹽合成原料A。
對于利用本實施方式得到的以通式(1)表示的鋰鹽的詳細(xì)情況，由于與上述“A.鋰鹽2.第二實施方式”中記載的內(nèi)容相同，因此在這里省略說明。
(2)提純工序 下面，對本實施方式的提純工序進(jìn)行說明。本實施方式中，優(yōu)選進(jìn)行除去在上述合成工序時生成的副反應(yīng)產(chǎn)物的提純工序。這是因為，即使是在合成工序時生成了副反應(yīng)產(chǎn)物的情況下，也可以通過進(jìn)行提純而得到純度高的目標(biāo)物。對于具體的提純方法等，由于與上述“1.第三實施方式”中記載的內(nèi)容相同，因此在這里省略說明。
另外，本發(fā)明中，通過恰當(dāng)?shù)剡x擇合成條件、提純條件，可以提供(CF3SO2NLi)基的1取代物、即具有以上述的通式(5)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽的制造方法。
而且，本發(fā)明并不限定于上述實施方式。上述實施方式是示例性的，具有與本發(fā)明的權(quán)利要求中所述的技術(shù)思想基本上相同的構(gòu)成并起到相同的作用效果的實施方式，無論是何種方式，都包含于本發(fā)明的技術(shù)范圍中。
實施例 下面，示出實施例而對本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明。
[合成例] 依照上述的反應(yīng)1及反應(yīng)2，進(jìn)行鋰鹽的合成。
(反應(yīng)1) 首先，在Ar氣氛下，將2.0g的CF3SO2NH2(Aldrich公司制)溶解于20ml的脫水乙醚溶液中而得到溶液。然后，一邊在冰浴中攪拌該溶液，一邊緩慢地添加正丁基鋰/己烷(1.59M、8.45ml、Aldrich公司制)。其后，通過將溶液的溫度升高到室溫，得到含有鋰鹽合成用原料A的溶液。
(反應(yīng)2) 然后，在Ar氣氛下，將0.19ml的POCl3(Aldrich公司制)與20ml的脫水乙醚溶液混合而得到溶液。然后，一邊在冰浴中攪拌該溶液，一邊慢慢地滴加上述含有鋰鹽合成用原料A的溶液。
滴加后，升溫到室溫，為了使反應(yīng)進(jìn)行，添加20ml的THF，接下來添加20ml的二甲氧基乙烷，在50℃進(jìn)行12小時加熱回流。
其后，將所得的溶液在減壓下除去溶劑而使之干燥固化。然后，依照乙醚、氯仿、乙醚的順序進(jìn)行懸浮清洗，得到白色晶體的化合物(1-1)。另外，將懸浮清洗中所用的第二次的乙醚的濾液減壓濃縮、干燥，得到白～淡黃色粉末的化合物(2-1)。而且，該條件下，基本上沒有得到1取代物(化合物(5-1))的鋰鹽。
(鋰鹽的鑒定) 將作為3取代物的化合物(1-1)的19F-NMR及31P-NMR的結(jié)果分別示于圖1及圖2中。另一方面，將作為2取代物的化合物(2-1)的19F-NMR及31P-NMR的結(jié)果分別示于圖3及圖4中。
[實施例1～3] 將合成例中得到的3取代物的鋰鹽(化合物(1-1))溶解于碳酸丙二醇酯中，使得濃度達(dá)到0.5M、1.0M、1.5M，得到電解液。確認(rèn)了在各電解液中鋰鹽均完全地溶解。
使用交流阻抗法對所得的電解液的離子電導(dǎo)率進(jìn)行測定。在離子電導(dǎo)率的測定中，使用將鉑/鉑黑電極相對置的雙極式電池，以1MHz到1Hz進(jìn)行阻抗測定。根據(jù)所得的阻抗值和電池常數(shù)求得離子電導(dǎo)率。將其結(jié)果示于表1中。另外，圖5是表示電解液的阻抗測定的結(jié)果的圖。
[比較例1及2] 將Li3PO4溶解于碳酸丙二醇酯中，使得濃度達(dá)到0.5M、1.0M，得到電解液。但是，Li3PO4并未完全地溶解，得到懸濁的電解液。
除了使用所得的電解液以外，與實施例1相同地測定電解液的電導(dǎo)率。將其結(jié)果示于表1中。
[表1] 實施例1～3中，鋰鹽完全地溶解于碳酸丙二醇酯中。另外，確認(rèn)該電解液顯示出良好的電導(dǎo)率。另一方面，比較例1及2中，鋰鹽沒有完全地溶解于碳酸丙二醇酯中，電導(dǎo)率也低。
權(quán)利要求
1.一種鋰鹽，其特征在于，具有以下述通式(1)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)，
通式(1)
式中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。
2.一種鋰鹽，其特征在于，具有以下述通式(2)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)，
通式(2)
式中，R1及R2相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基，X表示鹵原子。
3.一種鋰鹽的制造方法，其特征在于，具有如下的合成工序，即，使用具有以下述通式(3-1)～通式(3-3)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料A、以及具有以下述通式(4)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料B，使所述鋰鹽合成用原料A與所述鋰鹽合成用原料B反應(yīng)，從而合成具有以下述通式(1)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽，
通式(3-1) 通式(3-2) 通式(3-3)
通式(3-1)～通式(3-3)中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基；
通式(4)
通式(4)中，X表示鹵原子；
通式(1)
通式(1)中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。
4.一種鋰鹽的制造方法，其特征在于，具有如下的合成工序，即，使用具有以下述通式(3-1)及通式(3-2)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料A、以及具有以下述通式(4)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽合成用原料B，使所述鋰鹽合成用原料A與所述鋰鹽合成用原料B反應(yīng)，從而合成具有以下述通式(2)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)的鋰鹽，
通式(3-1) 通式(3-2)
通式(3-1)及通式(3-2)中，R1及R2相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基；
通式(4)
通式(4)中，X表示鹵原子；
通式(2)
通式(2)中，R1及R2相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基，X表示鹵原子。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的鋰鹽的制造方法，其特征在于，具有將在所述合成工序時生成的副反應(yīng)產(chǎn)物除去的提純工序。
全文摘要
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種鋰鹽，例如在作為電解液的支持電解質(zhì)使用的情況下，可以實現(xiàn)鋰遷移數(shù)的提高。本發(fā)明通過提供如下的鋰鹽來解決上述課題，其特征在于，具有以下述通式(1)(式中，R1～R3相互既可以相同，也可以不同，表示氟代烷基、烷基或苯基。)表示的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
文檔編號C07F9/24GK101541817SQ20078004315
公開日2009年9月23日 申請日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月5日
發(fā)明者山本尚, 松井雅樹 申請人:豐田自動車株式會社