1-乙基-3-甲基咪唑双(氟磺酰)亚胺盐简称:EMI-FSI,无色透明疏水油状液体,几乎无蒸气压,疏水,不溶于水;可混溶于甲醇、乙醇、碳酸酯、二氯甲烷等有机溶剂,主要作为阻燃型离子液体溶剂,搭配LiFSI、LiTFSI配制高安全电解液;可形成稳定SEI膜,提升循环与倍率性能,适配LiFePO₄、三元正极。

合成方法
步骤一:双[二(氟磺酰基)亚胺]锌盐的合成
在100ml的反应容器中,加入54.39g(0.25mol)二(氯磺酰基)亚胺和108.9g乙腈,搅拌。再向其中加入26.27g(0.25mol)ZnF2,于室温(25℃)下反应24小时。然后,将反应溶液过滤,过滤物用50g乙腈洗涤后,合并了滤液和洗涤液的溶液用19F-NMR进行分析。确认到反应定量进行,得到了双[二(氟磺酰基)亚胺]锌盐。在减压条件下从合并了滤液和洗涤液的溶液中蒸馏除去乙腈,得到72.10g固体(双[二(氟磺酰基)亚胺]锌盐)。
步骤二:1-乙基-3-甲基咪唑双(氟磺酰)亚胺盐的合成
在100ml的反应容器中,加入5.00g步骤一合成的[二(氟磺酰基)亚胺]锌盐、4.49g(0.024mol)作为含有錙阳离子盐的乙基甲基咪唑溴盐、45g乙酸丁酯和5g水,于室温下搅拌1小时。将得到的溶液加入分液漏斗分离有机相,并将得到的有机相用5g水进行洗涤。重复该洗涤操作共4次。在减压条件下,从得到的有机相中蒸馏除去乙酸丁酯,得到了3.92g(0.013mol)的1-乙基-3-甲基咪唑双(氟磺酰)亚胺盐。19F-NMR(CD3CN):δ55.9[1]。
应用
专利JP2024004613W提供一种电池用电解液,其特征在于包含离子液体、溶解于该离子液体中的锂盐以及溶解于该离子液体中的非离子表面活性剂;该电解液同时满足以下限定条件:所述离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑双(氟磺酰)亚胺盐(EMI-FSI);所述锂盐为双氟磺酰亚胺锂(LiFSI);所述非离子表面活性剂同时含有疏水基团与亲水基团;所述疏水基团为总碳原子数16~25的烷基、烯基或酰基,且其主链碳原子数不少于16;所述亲水基团带有聚乙二醇链段或甘油亲水骨架;亲水基团中全部原子的总原子量介于105~325之间[2]。
参考文献
[1] 株式会社日本触媒. 磺酰亚胺盐及其制备方法:CN200980111233.6[P]. 2011-02-23.
[2] ELIIY POWER CO., LTD., エリーパワー株式会社. 電池用電解液及びリチウムイオン電池:JP2024004613W[P]. 2024-08-15.