CN1289765A - 用于电化学电池的低可燃性溶剂的氟化磺酰胺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于电化学电池电解质的低可燃性溶剂的氟化磺酰胺。

Description

用于电化学电池的低可燃性溶剂的氟化磺酰胺

本发明涉及用于电化学电池的低可燃性氟化磺酰胺。

锂电池组是用于移动应用的最有前途的系统。应用范围从高质量的电子设备(例如移动电话、便携式摄像机)到电动汽车的电池组。

这些电池组由阴极、阳极、隔板和非水电解质组成。所用的阴极一般为Li(MnMe_z)₂O₄、Li(CoMe_z)O₂、Li(CoNi_xMe_z)O₂或其他的锂嵌入和插入化合物。阳极可以由锂金属、碳材料、石墨、石墨碳材料或其它的锂嵌入和插入化合物或合金化合物组成。所用的电解质是含锂盐如LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂或LiC(CF₃SO₂)₃以及它们的混合物在非质子溶剂中的溶液。

在文献中提到许多的用于锂离子电池组的添加剂。例如，为了提高在充电过度时的安全，在EP0759641和美国专利5776627中，在电解质中加入有机芳族化合物如联苯、取代的噻吩和呋喃，在EP0746050和EP0851524中，加入取代的茴香醚、1，3，5-三甲基苯和二甲苯衍生物。基于相同的原因，美国专利5753389使用有机碳酸酯作为添加剂。为了提高循环稳定性，在EP 0856901中加入有机环硼氧烷。然而所有的这些添加剂都有一些严重的缺点。象在本说明书中提到的有机物质一般具有低闪点和低爆炸极限。

添加剂	爆炸极限(％)	闪点(℃)
噻吩	1.5-12	-9
茴香醚	0.34-6.3	43
1，3，5-三甲基苯	1-6	54
呋喃	2.3-14.3	-35

按照现有技术，所用的电解质液体优选是包括至少两种成分的溶剂混合物。这种混合物需要包括至少一种强极性成分，由于其极性，所以对盐有强的离解效应。这些极性成分的实例是碳酸亚乙酯或碳酸亚丙酯。因为这些高度极性溶剂一般为高粘性的，所以一般在电解质中加入低粘度溶剂作为“稀释剂”。稀释剂的典型实例是1，2-二甲氧基乙烷、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，加入的比例为30-70％。这些低粘度溶剂的致命缺点是其低闪点和高挥发性。

当电解质溶液在电化学使用和甚至更大程度出现故障(短路、充电过度)时，总会产生温热，增加了电解质着火的危险。

为增加安全性，阴极和阳极间隔通过微孔隔膜分开。而且通过安装过压保护装置，可对充电过度时气体放出作出反映以增加这些电池的安全性。

提出建议用含磷和卤素的阻燃的添加剂，但是常对电池组的性能特性产生负面影响。

然而，所有这些措施都不能排除在发生故障时挥发的和可燃的“稀释剂”最终着火的可能性。燃烧的锂不仅同水发生激烈反应，而且还同二氧化碳激烈反应。

因此，本发明的目的是提供一些添加剂，这些添加剂具有低挥发性和相当高的闪点，并且是物理和化学稳定的，可以同适宜的溶剂充分混溶，并具有良好的导电性能。

通过下面通式的化合物可以达到本发明的目的

X-(CYZ)_m-SO₂N(CR¹R²R³)₂    (Ⅰ)式中X是H、F、Cl、C_nF_2n+1、C_nF_2n-1或(SO₂)_kN(CR¹R²R³)₂，Y是H、F或Cl，Z是H、F或Cl，R¹、R²和R³是H和／或烷基、氟化烷基或环烷基，m是0-9，且如果X=0，m≠0，n是1-9，k如果m=0，k是0，如果m=1-9，k=1。

通式(Ⅰ)的化合物可以用于电化学电池，如超级电容器和一次或二次锂电池组，尤其作为溶剂。

已经发现，通式(Ⅰ)化合物具有低可燃性。从而发生故障时可以降低着火的危险。

令人吃惊地发现，通式(Ⅰ)化合物具有高的电化学稳定性。试验表明，包括有通式(Ⅰ)的化合物和常用的溶剂(例如EC、DMC)和典型的导电盐(例如LiPF₆)的电解质只在对Li／Li⁺达到电位约5．5伏时才发生氧化分解。

已经发现，通式(Ⅰ)的化合物同常用的溶剂可以混溶。既没有观察到相分离，也没有观察到导电盐的结晶。

通式(Ⅰ)的化合物还可同通常使用的溶剂如EC、DMC、PC和DEC以1-100％的比例，优选为10-50％的比例，以便以混合物形式用于电解质中。

可以使用的电解质是LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂或LiC(CF₃SO₂)₃以及它们的混合物在非质子溶剂如EC、DMC、PC、DEC、BC、VC、环戊酮、环丁砜、DMS、3-甲基-1，3-噁唑烷-2-酮、γ-丁内酯、EMC、MPC、BMC、EPC、BEC、DPC、1，2-二乙氧基甲烷、THF、2-甲基四氢呋喃、1，3-二氧戊环、醋酸甲酯、醋酸乙酯以及它们的混合物的溶液。

电解质还可以包括有机异氰酸酯(DE 199 44 603)以降低水含量。同样，电解质可以包括碱金属盐作为添加剂(DE 199 10 968)。适宜的碱金属盐为下面通式的碱金属硼酸盐

Li⁺Bˉ(OR¹)_m(OR²)_p式中，m和p是0，1，2，3或4，m+p=4，以及R¹和R²相同或不同，如果需要，通过单键或双键直接相互连接，则在每种情况下单独或一起是芳族或脂族羧酸、二羧酸或磺酸基团，或在每种情况下单独或一起是选自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳族环，这些还可以由A或Hal未取代或单-四取代，或在每种情况下单独或一起是选自吡啶基、吡唑基和嘧啶基的杂环芳族环，这些环可以由A或Hal未取代或单-四取代，或在每种情况下单独或一起是选自芳族羟基羧酸和芳族羟基磺酸的芳族羟基酸，这些基团可以由A或Hal未取代或单-四取代，和Hal是F、Cl或Br和A是具有1-6个碳原子的烷基，这些烷基可以是单-三卤代的。同样适宜的是下面通式的碱金属醇盐(DE 9910968)

Li⁺ORˉ式中R是芳族或脂族羧酸、二羧酸或磺酸基团，或是选自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳族环，这些还可以由A或Hal未取代或单-四取代，或是选自吡啶基、吡唑基和嘧啶基的杂环芳族环，这些环可以由A或Hal未取代或单-三取代，是选自芳族羟基羧酸和芳族羟基磺酸的基团，这些基团可以由A或Hal未取代或单-四取代，和Hal是F、Cl或Br和A是具有1-6个碳原子的烷基，这些烷基可以是单-三卤代的。

电解质同样可以包括下面通式的化合物

[([R¹(CR²R³)_k]_lA_x)_yKt]⁺ˉN(CF₃)₂式中Kt是N、P、As、Sb、S或Se，A是N、P、P(O)、O、S、S(O)、SO₂、As、As(O)、Sb或Sb(O)，R¹、R²和R³是相同或不同的，各是H、卤素、取代的和／或未取代的烷基C_nH_2n+1、取代的和／或未取代的具有1-18个碳原子和一个或多个双键的链烯基、取代的和／或未取代的具有1-18个碳原子和一个或多个三键的链炔基、取代的和／或未取代的环烷基C_mH_2m-1、单-或多取代的和／或未取代的苯基、取代的和／或未取代的杂芳基，A可以在R¹、R²和／或R³中的各种位置，Kt可以包括在环或杂环上，键合于Kt的基团可以是相同的或不同的，其中n是1-18，m是3-7k是0或1-6，l在x=1时为1或2，x=0时为1，x是0或1，y是1-4，(DE 9941566)。

制备该化合物的方法的特征在于，在极性有机溶剂中下面通式的碱金属盐

D⁺ˉN(CF₃)₂式中D⁺选自碱金属，同下面通式的盐反应

[([R¹(CR²R³)_k]_lA_x)_yKt]⁺ˉE其中，Kt、A、R¹、R²、R³、k、l、x和y的定义如上，以及ˉE是Fˉ、Clˉ、Brˉ、Iˉ、BF₄ˉ、ClO₄ˉ、AsF₆ˉ、SbF₆ˉ或PF₆ˉ。

下面通式的锂络合物盐式中R¹和R²相同或不同，如果需需，通过单键或双键直接相互连接，并且在每种情况下单独或一起是选自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳族环，它们可以被烷基(C₁-C₆)、烷氧基(C₁-C₆)或卤素(F、Cl、Br)未取代或单-六取代，或在每种情况下单独或一起是选自吡啶基、吡唑基和嘧啶基的芳族杂环，它们可以被烷基(C₁-C₆)、烷氧基(C₁-C₆)或卤素(F、Cl、Br)未取代或单-四取代，或在每种情况下单独或一起是选自羟基苯羧基、羟基萘羧基、羟基苯磺酰基和羟基萘磺酰基的芳族环，它们可以被烷基(C₁-C₆)、烷氧基(C₁-C₆)或卤素(F、Cl、Br)未取代或单-四取代，R³-R⁶，在每种情况下单独或成对地，如果需要，通过单键或双键直接相互连接，可具有如下定义：

1．烷基(C₁-C₆)、烷氧基(C₁-C₆)或卤素(F、Cl、Br)

2．选自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳族环，这些环可以由烷基(C₁-C₆)、烷氧基(C₁-C₆)或卤素(F、Cl、Br)未取代或单-六取代，

选自吡啶基、吡唑基和嘧啶基的芳族杂环，这些环可以由烷基(C₁-C₆)、烷氧基(C₁-C₆)或卤素(F、Cl、Br)未取代或单-四取代，此化合物由下面的方法制备(DE 199 32 317)

a)将3-，4-，5-，6-取代的苯酚在适宜的溶剂中同氯磺酸混合，

b)由a)步得到的中间体同氯代三甲基硅烷反应，将产物过滤，并进行分馏，

c)由b)步得到的中间体在适宜的溶剂中同四甲氧基硼酸锂(1-)反应，将最终产物从其中分离，也能存在在电解质中。

也可以使用包括下面通式的配合物盐的电解质(DE 199 51 804)

M^x+[EZ]^y- _x／y式中：x，y是1，2，3，4，5或6，M^x+是金属离子，E是选自BR¹R²R³、AlR¹R²R³、PR¹R²R³R⁴R⁵、AsR¹R²R³R⁴R⁵和VR¹R²R³R⁴R⁵的路易斯酸，R¹-R⁵相同或不同，如果需要，直接通过单键或双键相互连接，在每种情况下，单独或一起可以是卤素(F、Cl Br)，烷基或烷氧基(C₁-C₈)，可以由F、Cl、Br部分或完全取代芳族环，如果需要，通过氧键合，选自苯基、萘基、蒽基和菲基，这些环可以由烷基(C₁-C₈)或F、Cl、Br未取代或单-六取代芳族杂环，如果需要，通过氧键合，选自吡啶基、吡唑基和嘧啶基，这些环可以由烷基(C₁-C₆)或F、Cl、Br未取代或单-四取代，Z是OR⁶、NR⁶R⁷、CR⁶R⁷R⁸、OSO₂R⁶、N(SO₂R⁶)(SO₂R⁷)、C(SO₂R⁶)(SO₂R⁷)(SO₂R⁸)或OCOR⁶，式中，R⁶-R⁸是相同的或不同的，如果需要，通过单键或双键直接相互键合，在每种情况下，单独或一起是，氢或按R¹-R⁵所定义的，通过使相应的硼或磷的路易斯酸-溶剂加合物同锂或四甲基铵酰亚胺、甲烷化物或三氟甲磺酸盐反应。

也可以存在下面通式的硼酸盐(DE 199 59 722)

式中：M是金属离子或四烷基铵离子，x，y是1，2，3，4，5或6，R¹-R⁴是相同的或不同的烷氧基或羧基(C₁-C₈)，这些基团通过单键或双键可以相互直接连接。这些硼酸盐由四烷氧基硼酸锂或醇锂和硼酸酯的1∶1的混合物在非质子溶剂中同适宜的羟基或羧基化合物以2∶1或4∶1的比值反应而制得。

这种新化合物也可以用于包括下面通式的氟化烷基磷酸锂的电解质

Li⁺[PF_X(C_YF_2Y+1-ZH_Z)_6-X]ˉ式中，1≤x≤53≤y≤80≤z≤2y+1且配体(C_YF_2Y+1-ZH_Z)可以是相同的或不同的，只是下面通式的化合物除外

Li⁺[PF_a(CH_bF_c(CF₃)_d)_e]ˉ式中，a是2-5中的整数，b=0或1，c=0或1，d=2以及e是1-4中的整数，条件是b，c不能同时为0，以及a+e=6，配体(CH_bF_c(CF₃)_d)可以相同或不同(DE 100 089 55)。制备氟化烷基磷酸锂的方法的特征在于，至少一种下面通式的化合物H_mP(C_nH_2n+1)_3-m     (Ⅲ)OP(C_nH_2n+1)₃        (Ⅳ)Cl_mP(C_nH_2n+1)_3-m    (Ⅴ)F_mP(C_nH_2n+1)_3-m     (Ⅵ)Cl_oP(C_nH_2n+1)_5-o    (Ⅶ)F_oP(C_nH_2n+1)_5-o     (Ⅷ)在每种情况下0＜m＜2，3＜n＜8和0＜o＜4在氟化氢中通过电解氟化，所得到的氟化产物混合物通过提取、相分离和／或蒸馏加以分离。所得到的氟化烷基正膦在非质子溶剂中或溶剂混合物中在没有湿气存在下同氟化锂反应，所得到的盐经提纯并按照标准的方法分离。

这种新的化合物还可以用在包括下面通式盐的电解质中：

Li[P(OR¹)_a(OR²)_b(OR³)_c(OR⁴)_dF_e]式中，0＜a+b+c+d≤5和a+b+c+d+e=6，R¹-R⁴相互无关地是烷基、芳基或杂芳基，R¹-R⁴中两个至少能通过单键或双键直接相互连接(DE 100 16801)。这些化合物的制备是通过在有机溶剂存在下氟化锂同下面通式的磷(Ⅴ)化合物反应制得：P(OR¹)_a(OR²)_b(OR³)_c(OR⁴)_dF_e式中，0＜a+b+c+d≤5和a+b+c+d+e=6 R¹-R⁴定义如上。

此新的化合物可以用在包括含涂布的选自Sb、Bi、Cd、In、Pb、Ga和锡或它们的合金的金属芯组成的阳极材料的电化学电池的电解质(DE 100 16 024)中。制造所说的阳极材料的方法的特征在于，a)制备金属或合金芯在乌洛托品中的悬浮液或溶胶，b)用C₅-C₁₂烃乳化该悬浮液，c)将此乳液沉淀在金属芯或合金芯上，以及d)通过将系统热处理使金属氢氧化物或羟基氧化物转化为相应的氧化物。

这种新化合物还可以用在包括由常用的锂嵌入和插入化合物组成的阴极材料或由锂混合氧化物颗粒组成的阴极材料的电化学电池的电解质中，这些锂混合氧化物颗粒通过悬浮在有机溶剂中，将此悬浮液同可水解的金属化合物的溶液和水解溶液混合，然后过滤，干燥，如果需要，烧结涂布的颗粒，将一种或多种金属氧化物涂布于锂混合氧化物颗粒上(DE 199 22 522)。它们也可以由涂以一种或多种聚合物的锂混合氧化物颗粒组成，其制法为，将颗粒悬浮在溶剂中，随后将涂布后的颗粒过滤，干燥，如果需要，加以烧结。同样，这些新化合物可以用在包括阴极的系统中，其中阴极由用碱金属化合物和金属氧化物涂以单层或多层的锂混合氧化物组成(DE 100 14 884)。制备这些材料的方法的特征在于，将颗粒悬浮于有机溶剂中，加入悬浮于有机溶剂的碱金属盐化合物，加入溶解于有机溶剂的金属氧化物，将悬浮液同水解溶液混合，以及随后将涂布的颗粒过滤，干燥和烧结。

因此，本发明提供包括通式(Ⅰ)的化合物的电解质。

本发明还提供了电化学电池，尤其是一次和二次锂电池组和超级电容器，它们基本上由相应的电解质和阴极、阳极和隔板组成。

在同常用的导电盐的混合物中，通式(Ⅰ)的化合物具有良好的导电性。

下面更详细地解释本发明的一般实例。

通式(Ⅰ)化合物的制备

在装有搅拌器和冷却装置的设备中装入在溶于适宜的溶剂中的二甲胺。适宜的溶剂是有机溶剂，例如二乙醚和氯仿。

将部分氟化或全氟化的烷基磺酰氟加入，同时搅拌并冷却到温度-30℃至0℃。然后将反应溶液温热到室温和40℃。将溶剂蒸出。

然而，也可以使卤代磺酰胺同常用的氟化试剂，例如三氟化锑、三氟化砷或氟化钾反应。

将在适宜溶剂，例如苯中的卤代磺酰胺同氟化试剂在装有冷凝器和搅拌器的设备中回流1-4小时，优选2小时，同时搅拌。将反应溶液冷却到室温，然后过滤。将溶剂蒸出，将残留液在减压下蒸馏。如果需要，将产物在常压下再蒸馏。

可燃性

研究了通式(Ⅰ)化合物的可燃性。用明火试图点燃用上面讨论的方法制备的化合物，但是没有成功。

电化学稳定性

将通式(Ⅰ)化合物加入到由常用的导电盐如LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂或LiC(CF₃SO₂)₃以及它们的混合物在非质子溶剂如EC、DMC、PC、DEC、BC、VC、环戊酮、环丁砜、DMS、3-甲基-1，3-噁唑烷-2-酮、γ-丁内酯、EMC、MPC、BMC、EPC、BEC、DPC、1，2-二乙氧基甲烷、THF、2-甲基四氢呋喃、1，3-二氧戊环、醋酸甲酯、醋酸乙酯以及它们的混合物组成的电解质中，通式(Ⅰ)化合物在溶剂混合物中的比例为1-100％。

在每种情况下，在含不锈钢、铂、锂对电极和锂参考电极的测量电池中相继记录下3-5次循环伏安图。为此，从静止电位开始，将电位以1毫伏／秒-100毫伏／秒的速率首先增加到高于相应的添加剂对Li／Li⁺的各自的分解电位，然后返回到静止电位。

结果表明，这些电解质的氧化分解只在电位对Li／Li⁺达到约5．0伏时才发生。因此，这些电解质适用于电化学电池。

同标准溶剂的混溶性以及得到的导电度

将逐渐增量的通式(Ⅰ)的化合物加入到由LiPF₆、LiBF₄、LiClO₄、LiAsF₆、LiCF₃SO₃、LiN(CF₃SO₂)₂或LiC(CF₃SO₂)₃以及它们的混合物在非质子溶剂如EC、DMC、PC、DEC、BC、VC、环戊酮、环丁砜、DMS、3-甲基-1，3-噁唑烷-2-酮、γ-丁内酯、EMC、MPC、BMC、EPC、BEC、DPC、1，2-二乙氧基甲烷、THF、2-甲基四氢呋喃、1，3-二氧戊环、醋酸甲酯、醋酸乙酯以及它们的混合物组成的参考电解质中。

既没有观察到相分离，也没有观察到导电盐的结晶。通式(Ⅰ)的化合物同参考电解质在任何比例可以混溶。

用参考电解质在不同的温度下进行导电度的试验。

下面的实施例用来更详细地解释本发明，但不是限制本发明。

实施例1

N，N-二甲基三氟乙基磺酰胺

在装有冷阱、搅拌器和气态试剂引入装置的三颈烧瓶中进行反应，将冷阱保持在-78℃。将250毫升的二乙醚加入到烧瓶中，并用冰-水冷却。由260克(3．19摩尔)二甲胺盐酸盐同153克(3．83摩尔)饱和的氢氧化钠溶液反应得到并经氢氧化钾干燥的138克(3．07摩尔)的气态二甲胺冷凝在烧瓶中。在搅拌下在2小时中将202克(1．33摩尔)的气态三氟甲基磺酰氟加入。所有的试剂加完后，将反应容器在2小时中加温到40℃。用0．5升的水稀释反应混合物，随后用二乙醚提取，提取液用水洗，并用MgSO₄干燥。将二乙醚蒸出，将残留液在常压下蒸馏。

得到230．4克N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺。

产率：98％

CF₃SO₂N(CH₃)₂：沸点：151-152℃

¹⁹F-NMR：-75．1sep(CF₃SO₂)

¹H-NMR：3．05q(2 CH₃)

⁵J_H，F=1．2Hz

实施例2

N，N-二甲基九氟丁基磺酰胺

在装有冷阱、搅拌器和滴液漏斗的三颈烧瓶中进行反应。冷阱保持在-78℃。在-30℃在搅拌下将100克(0．331摩尔)全氟丁基磺酰氟缓慢加到43克(0．95摩尔)的液体二甲胺中。加完后，将反应混合物加温到室温并搅拌3小时。加入0．1升水，随后将得到的混合物用二乙醚提取。提取液用水洗，并经Na₂SO₄干燥。将溶剂蒸出。

得到114．5克的白色结晶的N，N-二甲基九氟丁基磺酰胺。

产率：87．5％

C₄F₉SO₂N(CH₃)₂：沸点：32℃

¹⁹F-NMR：-81．5tt(3F，CF₃)

-112．2tm(2F，CF₂)

-121．9m(2F，CF₂)

-126．4tm(2F，CF₂)

³J_F，F=2．2Hz

⁴J_F，F=9．9Hz

⁴J_F，F=13．9Hz

¹H-NMR：3．1s(2CH₃)

实施例3

双(N，N-二甲基酰氨基磺酰基)二氟甲烷

在装有冷阱、搅拌器和滴液漏斗的三颈烧瓶中进行反应。冷阱保持在-78℃。在100毫升氯仿中，在-30℃在搅拌下将99克(0．458摩尔)二(氟化磺酰基)二氟甲烷缓慢加到101克(2．048摩尔)的液体二甲胺中。加完后，将反应混合物加温到室温并搅拌3小时。将溶剂蒸出，在残留液中加入0．3升水，将得到的混合物用二乙醚提取。提取液用水洗，并经Na₂SO₄干燥。将约80％的溶剂蒸出。

得到91．2克的白色结晶双(N，N-二甲基酰氨基磺酰基)二氟甲烷。

产率：74．8％

(CH₃)₂NSO₂CF₂SO₂N(CH₃)₂：熔点：71-72℃

¹⁹F-NMR：-100．4m(2F，CF₂)

¹H-NMR：3．06t(4CH₃)

⁵J_H，F=1．0Hz

实施例4

N，N-二甲基氨基磺酰氟

在装有冷阱、搅拌器和冷却装置的二颈烧瓶中进行反应。在66克的(0．369摩尔)的三氟化锑中加入溶于100毫升干苯中的80克(0．557摩尔)的N，N-二甲基酰氨基磺酰氯。在搅拌下加入5毫升的五氯化锑。将反应混合物回流2小时。将溶液冷至室温并过滤。将苯蒸出，在减压下蒸馏残留液。在常压下重新蒸馏，得到53．8克纯N，N-二甲基酰氨基磺酰氟。(R．Heap，J．Chem．Soc(化学会志)．1948，1313)。

产率：76％

FSO₂N(CH₃)₂：沸点：149-150℃

¹⁹F-NMR：33．0sep

⁴J_H，F=2．0Hz

实施例5

N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺的可燃性

试图在空气中用明火点燃100毫升的N，N二甲基三氟甲基磺酰胺。该试图未能成功。

实施例6

N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺的电化学稳定性

在含铂电极、锂对电极和锂参考电极的测量电池中相继记录下5次循环伏安图。为此，从静止电位开始，将电位以10毫伏／秒的速率首先增加到对Li／Li⁺的6伏电位，然后返回到静止电位。

得到显示于图1的特征剖面。由1摩尔／升的LiPF₆在EC／DMC／N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺(47．5／47．5／5)中组成的电解质的氧化分解只在达到电位约5．5伏对Li／Li⁺时发生。因此，此电解质适宜用于包括过渡金属阴极的锂离子电池组。

实施例7

同标准溶剂的混溶性和得到的导电度

将逐步增量的N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺加到参考电解质(1摩尔／升LiPF₆在EC／DMC(1∶1))中。此含氟溶剂同参考电解质可以任何比例混溶。既没有观察到相分离，也没有观察到导电盐的结晶。

导电度数据：

电解质：1摩尔／升的LiPF₆在EC／DMC／N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺(47．5／47．5／5)中。

温度(℃)	20	-20	-30
				导电度(mS／cm)	8．6	2．9	2．1

Claims (9)

1．下面通式的化合物

X-(CYZ)_mSO₂N(CR¹R²R³)₂    (Ⅰ)

式中X   是H、F、Cl、C_nF_2n+1、C_nF_2n-1或(SO₂)_kN(CR¹R²R³)₂，Y   是H、F或Cl，Z   是H、F或Cl，

R¹、R²和R³是H和／或烷基、氟化烷基或环烷基，m   是0-9，如果X=0，m≠0，n   是1-9，k   如果m=0，k是0，如果m=1-9，k=1。

2．制备权利要求1的化合物的方法，其特征在于在有机溶剂中使部分氟化或全氟化的烷基磺酰氟同二甲胺反应。

3．权利要求1的化合物的制备方法，其特征在于在有机溶剂中使卤化磺酰胺同常用的氟化试剂反应。

4．权利要求2或3的方法，其特征在于所说的有机溶剂选自二乙醚、苯和氯仿。

5．权利要求1的化合物用作电化学电池的电解质中低可燃性溶剂的用途。

6．权利要求5的用途，其中所说的化合物同其他常用的溶剂一起使用。

7．电解质，其特征在于它包括权利要求1的一种或多种化合物。

8．电化学电池，基本上由阴极、阳极、隔板和权利要求7的电解质组成。

9．按照权利要求8的锂电池和超级电容器。