專利名稱：：用于電化學電池的低可燃性溶劑的氟化磺酰胺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于電化學電池的低可燃性氟化磺酰胺。鋰電池組是用于移動應用的最有前途的系統(tǒng)。應用范圍從高質(zhì)量的電子設備(例如移動電話、便攜式攝像機)到電動汽車的電池組。這些電池組由陰極、陽極、隔板和非水電解質(zhì)組成。所用的陰極一般為Li(MnMez)2O4、Li(CoMez)O2、Li(CoNixMez)O2或其他的鋰嵌入和插入化合物。陽極可以由鋰金屬、碳材料、石墨、石墨碳材料或其它的鋰嵌入和插入化合物或合金化合物組成。所用的電解質(zhì)是含鋰鹽如LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2或LiC(CF3SO2)3以及它們的混合物在非質(zhì)子溶劑中的溶液。在文獻中提到許多的用于鋰離子電池組的添加劑。例如，為了提高在充電過度時的安全，在EP0759641和美國專利5776627中，在電解質(zhì)中加入有機芳族化合物如聯(lián)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?；谙嗤脑颍绹鴮＠?753389使用有機碳酸酯作為添加劑。為了提高循環(huán)穩(wěn)定性，在EP0856901中加入有機環(huán)硼氧烷。然而所有的這些添加劑都有一些嚴重的缺點。象在本說明書中提到的有機物質(zhì)一般具有低閃點和低爆炸極限。按照現(xiàn)有技術(shù)，所用的電解質(zhì)液體優(yōu)選是包括至少兩種成分的溶劑混合物。這種混合物需要包括至少一種強極性成分，由于其極性，所以對鹽有強的離解效應。這些極性成分的實例是碳酸亞乙酯或碳酸亞丙酯。因為這些高度極性溶劑一般為高粘性的，所以一般在電解質(zhì)中加入低粘度溶劑作為“稀釋劑”。稀釋劑的典型實例是1，2-二甲氧基乙烷、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯，加入的比例為30-70％。這些低粘度溶劑的致命缺點是其低閃點和高揮發(fā)性。當電解質(zhì)溶液在電化學使用和甚至更大程度出現(xiàn)故障(短路、充電過度)時，總會產(chǎn)生溫熱，增加了電解質(zhì)著火的危險。為增加安全性，陰極和陽極間隔通過微孔隔膜分開。而且通過安裝過壓保護裝置，可對充電過度時氣體放出作出反映以增加這些電池的安全性。提出建議用含磷和鹵素的阻燃的添加劑，但是常對電池組的性能特性產(chǎn)生負面影響。然而，所有這些措施都不能排除在發(fā)生故障時揮發(fā)的和可燃的“稀釋劑”最終著火的可能性。燃燒的鋰不僅同水發(fā)生激烈反應，而且還同二氧化碳激烈反應。因此，本發(fā)明的目的是提供一些添加劑，這些添加劑具有低揮發(fā)性和相當高的閃點，并且是物理和化學穩(wěn)定的，可以同適宜的溶劑充分混溶，并具有良好的導電性能。通過下面通式的化合物可以達到本發(fā)明的目的X-(CYZ)m-SO2N(CR1R2R3)2(Ⅰ)式中X是H、F、Cl、CnF2n+1、CnF2n-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、氟化烷基或環(huán)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)的化合物可以用于電化學電池，如超級電容器和一次或二次鋰電池組，尤其作為溶劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通式(Ⅰ)化合物具有低可燃性。從而發(fā)生故障時可以降低著火的危險。令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，通式(Ⅰ)化合物具有高的電化學穩(wěn)定性。試驗表明，包括有通式(Ⅰ)的化合物和常用的溶劑(例如EC、DMC)和典型的導電鹽(例如LiPF6)的電解質(zhì)只在對Li／Li+達到電位約5．5伏時才發(fā)生氧化分解。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通式(Ⅰ)的化合物同常用的溶劑可以混溶。既沒有觀察到相分離，也沒有觀察到導電鹽的結(jié)晶。通式(Ⅰ)的化合物還可同通常使用的溶劑如EC、DMC、PC和DEC以1-100％的比例，優(yōu)選為10-50％的比例，以便以混合物形式用于電解質(zhì)中?？梢允褂玫碾娊赓|(zhì)是LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2或LiC(CF3SO2)3以及它們的混合物在非質(zhì)子溶劑如EC、DMC、PC、DEC、BC、VC、環(huán)戊酮、環(huán)丁砜、DMS、3-甲基-1，3-噁唑烷-2-酮、γ-丁內(nèi)酯、EMC、MPC、BMC、EPC、BEC、DPC、1，2-二乙氧基甲烷、THF、2-甲基四氫呋喃、1，3-二氧戊環(huán)、醋酸甲酯、醋酸乙酯以及它們的混合物的溶液。電解質(zhì)還可以包括有機異氰酸酯(DE19944603)以降低水含量。同樣，電解質(zhì)可以包括堿金屬鹽作為添加劑(DE19910968)。適宜的堿金屬鹽為下面通式的堿金屬硼酸鹽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，通過單鍵或雙鍵直接相互連接，則在每種情況下單獨或一起是芳族或脂族羧酸、二羧酸或磺酸基團，或在每種情況下單獨或一起是選自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳族環(huán)，這些還可以由A或Hal未取代或單-四取代，或在每種情況下單獨或一起是選自吡啶基、吡唑基和嘧啶基的雜環(huán)芳族環(huán)，這些環(huán)可以由A或Hal未取代或單-四取代，或在每種情況下單獨或一起是選自芳族羥基羧酸和芳族羥基磺酸的芳族羥基酸，這些基團可以由A或Hal未取代或單-四取代，和Hal是F、Cl或Br和A是具有1-6個碳原子的烷基，這些烷基可以是單-三鹵代的。同樣適宜的是下面通式的堿金屬醇鹽(DE9910968)Li+ORˉ式中R是芳族或脂族羧酸、二羧酸或磺酸基團，或是選自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳族環(huán)，這些還可以由A或Hal未取代或單-四取代，或是選自吡啶基、吡唑基和嘧啶基的雜環(huán)芳族環(huán)，這些環(huán)可以由A或Hal未取代或單-三取代，是選自芳族羥基羧酸和芳族羥基磺酸的基團，這些基團可以由A或Hal未取代或單-四取代，和Hal是F、Cl或Br和A是具有1-6個碳原子的烷基，這些烷基可以是單-三鹵代的。電解質(zhì)同樣可以包括下面通式的化合物[([R1(CR2R3)k]lAx)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、鹵素、取代的和／或未取代的烷基CnH2n+1、取代的和／或未取代的具有1-18個碳原子和一個或多個雙鍵的鏈烯基、取代的和／或未取代的具有1-18個碳原子和一個或多個三鍵的鏈炔基、取代的和／或未取代的環(huán)烷基CmH2m-1、單-或多取代的和／或未取代的苯基、取代的和／或未取代的雜芳基，A可以在R1、R2和／或R3中的各種位置，Kt可以包括在環(huán)或雜環(huán)上，鍵合于Kt的基團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時為1或2，x=0時為1，x是0或1，y是1-4，(DE9941566)。制備該化合物的方法的特征在于，在極性有機溶劑中下面通式的堿金屬鹽D+ˉN(CF3)2式中D+選自堿金屬，同下面通式的鹽反應[([R1(CR2R3)k]lAx)yKt]+ˉE其中，Kt、A、R1、R2、R3、k、l、x和y的定義如上，以及ˉE是Fˉ、Clˉ、Brˉ、Iˉ、BF4ˉ、ClO4ˉ、AsF6ˉ、SbF6ˉ或PF6ˉ。下面通式的鋰絡合物鹽式中R1和R2相同或不同，如果需需，通過單鍵或雙鍵直接相互連接，并且在每種情況下單獨或一起是選自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳族環(huán)，它們可以被烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F、Cl、Br)未取代或單-六取代，或在每種情況下單獨或一起是選自吡啶基、吡唑基和嘧啶基的芳族雜環(huán)，它們可以被烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F、Cl、Br)未取代或單-四取代，或在每種情況下單獨或一起是選自羥基苯羧基、羥基萘羧基、羥基苯磺酰基和羥基萘磺?；姆甲瀛h(huán)，它們可以被烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F、Cl、Br)未取代或單-四取代，R3-R6，在每種情況下單獨或成對地，如果需要，通過單鍵或雙鍵直接相互連接，可具有如下定義1．烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F、Cl、Br)2．選自苯基、萘基、蒽基和菲基的芳族環(huán)，這些環(huán)可以由烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F、Cl、Br)未取代或單-六取代，選自吡啶基、吡唑基和嘧啶基的芳族雜環(huán)，這些環(huán)可以由烷基(C1-C6)、烷氧基(C1-C6)或鹵素(F、Cl、Br)未取代或單-四取代，此化合物由下面的方法制備(DE19932317)a)將3-，4-，5-，6-取代的苯酚在適宜的溶劑中同氯磺酸混合，b)由a)步得到的中間體同氯代三甲基硅烷反應，將產(chǎn)物過濾，并進行分餾，c)由b)步得到的中間體在適宜的溶劑中同四甲氧基硼酸鋰(1-)反應，將最終產(chǎn)物從其中分離，也能存在在電解質(zhì)中。也可以使用包括下面通式的配合物鹽的電解質(zhì)(DE19951804)Mx+[EZ]y-x／y式中x，y是1，2，3，4，5或6，Mx+是金屬離子，E是選自BR1R2R3、AlR1R2R3、PR1R2R3R4R5、AsR1R2R3R4R5和VR1R2R3R4R5的路易斯酸，R1-R5相同或不同，如果需要，直接通過單鍵或雙鍵相互連接，在每種情況下，單獨或一起可以是鹵素(F、ClBr)，烷基或烷氧基(C1-C8)，可以由F、Cl、Br部分或完全取代芳族環(huán)，如果需要，通過氧鍵合，選自苯基、萘基、蒽基和菲基，這些環(huán)可以由烷基(C1-C8)或F、Cl、Br未取代或單-六取代芳族雜環(huán)，如果需要，通過氧鍵合，選自吡啶基、吡唑基和嘧啶基，這些環(huán)可以由烷基(C1-C6)或F、Cl、Br未取代或單-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，通過單鍵或雙鍵直接相互鍵合，在每種情況下，單獨或一起是，氫或按R1-R5所定義的，通過使相應的硼或磷的路易斯酸-溶劑加合物同鋰或四甲基銨酰亞胺、甲烷化物或三氟甲磺酸鹽反應。也可以存在下面通式的硼酸鹽(DE19959722)式中M是金屬離子或四烷基銨離子，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)，這些基團通過單鍵或雙鍵可以相互直接連接。這些硼酸鹽由四烷氧基硼酸鋰或醇鋰和硼酸酯的1∶1的混合物在非質(zhì)子溶劑中同適宜的羥基或羧基化合物以2∶1或4∶1的比值反應而制得。這種新化合物也可以用于包括下面通式的氟化烷基磷酸鋰的電解質(zhì)Li+[PFX(CYF2Y+1-ZHZ)6-X]ˉ式中，1≤x≤53≤y≤80≤z≤2y+1且配體(CYF2Y+1-ZHZ)可以是相同的或不同的，只是下面通式的化合物除外Li+[PFa(CHbFc(CF3)d)e]ˉ式中，a是2-5中的整數(shù)，b=0或1，c=0或1，d=2以及e是1-4中的整數(shù)，條件是b，c不能同時為0，以及a+e=6，配體(CHbFc(CF3)d)可以相同或不同(DE10008955)。制備氟化烷基磷酸鋰的方法的特征在于，至少一種下面通式的化合物HmP(CnH2n+1)3-m(Ⅲ)OP(CnH2n+1)3(Ⅳ)ClmP(CnH2n+1)3-m(Ⅴ)FmP(CnH2n+1)3-m(Ⅵ)CloP(CnH2n+1)5-o(Ⅶ)FoP(CnH2n+1)5-o(Ⅷ)在每種情況下0＜m＜2，3＜n＜8和0＜o＜4在氟化氫中通過電解氟化，所得到的氟化產(chǎn)物混合物通過提取、相分離和／或蒸餾加以分離。所得到的氟化烷基正膦在非質(zhì)子溶劑中或溶劑混合物中在沒有濕氣存在下同氟化鋰反應，所得到的鹽經(jīng)提純并按照標準的方法分離。這種新的化合物還可以用在包括下面通式鹽的電解質(zhì)中Li[P(OR1)a(OR2)b(OR3)c(OR4)dFe]式中，0＜a+b+c+d≤5和a+b+c+d+e=6，R1-R4相互無關(guān)地是烷基、芳基或雜芳基，R1-R4中兩個至少能通過單鍵或雙鍵直接相互連接(DE10016801)。這些化合物的制備是通過在有機溶劑存在下氟化鋰同下面通式的磷(Ⅴ)化合物反應制得P(OR1)a(OR2)b(OR3)c(OR4)dFe式中，0＜a+b+c+d≤5和a+b+c+d+e=6R1-R4定義如上。此新的化合物可以用在包括含涂布的選自Sb、Bi、Cd、In、Pb、Ga和錫或它們的合金的金屬芯組成的陽極材料的電化學電池的電解質(zhì)(DE10016024)中。制造所說的陽極材料的方法的特征在于，a)制備金屬或合金芯在烏洛托品中的懸浮液或溶膠，b)用C5-C12烴乳化該懸浮液，c)將此乳液沉淀在金屬芯或合金芯上，以及d)通過將系統(tǒng)熱處理使金屬氫氧化物或羥基氧化物轉(zhuǎn)化為相應的氧化物。這種新化合物還可以用在包括由常用的鋰嵌入和插入化合物組成的陰極材料或由鋰混合氧化物顆粒組成的陰極材料的電化學電池的電解質(zhì)中，這些鋰混合氧化物顆粒通過懸浮在有機溶劑中，將此懸浮液同可水解的金屬化合物的溶液和水解溶液混合，然后過濾，干燥，如果需要，燒結(jié)涂布的顆粒，將一種或多種金屬氧化物涂布于鋰混合氧化物顆粒上(DE19922522)。它們也可以由涂以一種或多種聚合物的鋰混合氧化物顆粒組成，其制法為，將顆粒懸浮在溶劑中，隨后將涂布后的顆粒過濾，干燥，如果需要，加以燒結(jié)。同樣，這些新化合物可以用在包括陰極的系統(tǒng)中，其中陰極由用堿金屬化合物和金屬氧化物涂以單層或多層的鋰混合氧化物組成(DE10014884)。制備這些材料的方法的特征在于，將顆粒懸浮于有機溶劑中，加入懸浮于有機溶劑的堿金屬鹽化合物，加入溶解于有機溶劑的金屬氧化物，將懸浮液同水解溶液混合，以及隨后將涂布的顆粒過濾，干燥和燒結(jié)。因此，本發(fā)明提供包括通式(Ⅰ)的化合物的電解質(zhì)。本發(fā)明還提供了電化學電池，尤其是一次和二次鋰電池組和超級電容器，它們基本上由相應的電解質(zhì)和陰極、陽極和隔板組成。在同常用的導電鹽的混合物中，通式(Ⅰ)的化合物具有良好的導電性。下面更詳細地解釋本發(fā)明的一般實例。通式(Ⅰ)化合物的制備在裝有攪拌器和冷卻裝置的設備中裝入在溶于適宜的溶劑中的二甲胺。適宜的溶劑是有機溶劑，例如二乙醚和氯仿。將部分氟化或全氟化的烷基磺酰氟加入，同時攪拌并冷卻到溫度-30℃至0℃。然后將反應溶液溫熱到室溫和40℃。將溶劑蒸出。然而，也可以使鹵代磺酰胺同常用的氟化試劑，例如三氟化銻、三氟化砷或氟化鉀反應。將在適宜溶劑，例如苯中的鹵代磺酰胺同氟化試劑在裝有冷凝器和攪拌器的設備中回流1-4小時，優(yōu)選2小時，同時攪拌。將反應溶液冷卻到室溫，然后過濾。將溶劑蒸出，將殘留液在減壓下蒸餾。如果需要，將產(chǎn)物在常壓下再蒸餾?？扇夹匝芯苛送ㄊ?Ⅰ)化合物的可燃性。用明火試圖點燃用上面討論的方法制備的化合物，但是沒有成功。電化學穩(wěn)定性將通式(Ⅰ)化合物加入到由常用的導電鹽如LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2或LiC(CF3SO2)3以及它們的混合物在非質(zhì)子溶劑如EC、DMC、PC、DEC、BC、VC、環(huán)戊酮、環(huán)丁砜、DMS、3-甲基-1，3-噁唑烷-2-酮、γ-丁內(nèi)酯、EMC、MPC、BMC、EPC、BEC、DPC、1，2-二乙氧基甲烷、THF、2-甲基四氫呋喃、1，3-二氧戊環(huán)、醋酸甲酯、醋酸乙酯以及它們的混合物組成的電解質(zhì)中，通式(Ⅰ)化合物在溶劑混合物中的比例為1-100％。在每種情況下，在含不銹鋼、鉑、鋰對電極和鋰參考電極的測量電池中相繼記錄下3-5次循環(huán)伏安圖。為此，從靜止電位開始，將電位以1毫伏／秒-100毫伏／秒的速率首先增加到高于相應的添加劑對Li／Li+的各自的分解電位，然后返回到靜止電位。結(jié)果表明，這些電解質(zhì)的氧化分解只在電位對Li／Li+達到約5．0伏時才發(fā)生。因此，這些電解質(zhì)適用于電化學電池。同標準溶劑的混溶性以及得到的導電度將逐漸增量的通式(Ⅰ)的化合物加入到由LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2或LiC(CF3SO2)3以及它們的混合物在非質(zhì)子溶劑如EC、DMC、PC、DEC、BC、VC、環(huán)戊酮、環(huán)丁砜、DMS、3-甲基-1，3-噁唑烷-2-酮、γ-丁內(nèi)酯、EMC、MPC、BMC、EPC、BEC、DPC、1，2-二乙氧基甲烷、THF、2-甲基四氫呋喃、1，3-二氧戊環(huán)、醋酸甲酯、醋酸乙酯以及它們的混合物組成的參考電解質(zhì)中。既沒有觀察到相分離，也沒有觀察到導電鹽的結(jié)晶。通式(Ⅰ)的化合物同參考電解質(zhì)在任何比例可以混溶。用參考電解質(zhì)在不同的溫度下進行導電度的試驗。下面的實施例用來更詳細地解釋本發(fā)明，但不是限制本發(fā)明。實施例1N，N-二甲基三氟乙基磺酰胺在裝有冷阱、攪拌器和氣態(tài)試劑引入裝置的三頸燒瓶中進行反應，將冷阱保持在-78℃。將250毫升的二乙醚加入到燒瓶中，并用冰-水冷卻。由260克(3．19摩爾)二甲胺鹽酸鹽同153克(3．83摩爾)飽和的氫氧化鈉溶液反應得到并經(jīng)氫氧化鉀干燥的138克(3．07摩爾)的氣態(tài)二甲胺冷凝在燒瓶中。在攪拌下在2小時中將202克(1．33摩爾)的氣態(tài)三氟甲基磺酰氟加入。所有的試劑加完后，將反應容器在2小時中加溫到40℃。用0．5升的水稀釋反應混合物，隨后用二乙醚提取，提取液用水洗，并用MgSO4干燥。將二乙醚蒸出，將殘留液在常壓下蒸餾。得到230．4克N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺。產(chǎn)率98％CF3SO2N(CH3)2沸點151-152℃19F-NMR-75．1sep(CF3SO2)1H-NMR3．05q(2CH3)5JH，F(xiàn)=1．2Hz實施例2N，N-二甲基九氟丁基磺酰胺在裝有冷阱、攪拌器和滴液漏斗的三頸燒瓶中進行反應。冷阱保持在-78℃。在-30℃在攪拌下將100克(0．331摩爾)全氟丁基磺酰氟緩慢加到43克(0．95摩爾)的液體二甲胺中。加完后，將反應混合物加溫到室溫并攪拌3小時。加入0．1升水，隨后將得到的混合物用二乙醚提取。提取液用水洗，并經(jīng)Na2SO4干燥。將溶劑蒸出。得到114．5克的白色結(jié)晶的N，N-二甲基九氟丁基磺酰胺。產(chǎn)率87．5％C4F9SO2N(CH3)2沸點32℃19F-NMR-81．5tt(3F，CF3)-112．2tm(2F，CF2)-121．9m(2F，CF2)-126．4tm(2F，CF2)3JF，F(xiàn)=2．2Hz4JF，F(xiàn)=9．9Hz4JF，F(xiàn)=13．9Hz1H-NMR3．1s(2CH3)實施例3雙(N，N-二甲基酰氨基磺?；?二氟甲烷在裝有冷阱、攪拌器和滴液漏斗的三頸燒瓶中進行反應。冷阱保持在-78℃。在100毫升氯仿中，在-30℃在攪拌下將99克(0．458摩爾)二(氟化磺?；?二氟甲烷緩慢加到101克(2．048摩爾)的液體二甲胺中。加完后，將反應混合物加溫到室溫并攪拌3小時。將溶劑蒸出，在殘留液中加入0．3升水，將得到的混合物用二乙醚提取。提取液用水洗，并經(jīng)Na2SO4干燥。將約80％的溶劑蒸出。得到91．2克的白色結(jié)晶雙(N，N-二甲基酰氨基磺?；?二氟甲烷。產(chǎn)率74．8％(CH3)2NSO2CF2SO2N(CH3)2熔點71-72℃19F-NMR-100．4m(2F，CF2)1H-NMR3．06t(4CH3)5JH，F(xiàn)=1．0Hz實施例4N，N-二甲基氨基磺酰氟在裝有冷阱、攪拌器和冷卻裝置的二頸燒瓶中進行反應。在66克的(0．369摩爾)的三氟化銻中加入溶于100毫升干苯中的80克(0．557摩爾)的N，N-二甲基酰氨基磺酰氯。在攪拌下加入5毫升的五氯化銻。將反應混合物回流2小時。將溶液冷至室溫并過濾。將苯蒸出，在減壓下蒸餾殘留液。在常壓下重新蒸餾，得到53．8克純N，N-二甲基酰氨基磺酰氟。(R．Heap，J．Chem．Soc(化學會志)．1948，1313)。產(chǎn)率76％FSO2N(CH3)2沸點149-150℃19F-NMR33．0sep4JH，F(xiàn)=2．0Hz實施例5N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺的可燃性試圖在空氣中用明火點燃100毫升的N，N二甲基三氟甲基磺酰胺。該試圖未能成功。實施例6N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺的電化學穩(wěn)定性在含鉑電極、鋰對電極和鋰參考電極的測量電池中相繼記錄下5次循環(huán)伏安圖。為此，從靜止電位開始，將電位以10毫伏／秒的速率首先增加到對Li／Li+的6伏電位，然后返回到靜止電位。得到顯示于圖1的特征剖面。由1摩爾／升的LiPF6在EC／DMC／N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺(47．5／47．5／5)中組成的電解質(zhì)的氧化分解只在達到電位約5．5伏對Li／Li+時發(fā)生。因此，此電解質(zhì)適宜用于包括過渡金屬陰極的鋰離子電池組。實施例7同標準溶劑的混溶性和得到的導電度將逐步增量的N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺加到參考電解質(zhì)(1摩爾／升LiPF6在EC／DMC(1∶1))中。此含氟溶劑同參考電解質(zhì)可以任何比例混溶。既沒有觀察到相分離，也沒有觀察到導電鹽的結(jié)晶。導電度數(shù)據(jù)電解質(zhì)1摩爾／升的LiPF6在EC／DMC／N，N-二甲基三氟甲基磺酰胺(47．5／47．5／5)中。<tablesid="table1"num="002"><table>溫度(℃)20-20-30導電度(mS／cm)8．62．92．1</table></tables>權(quán)利要求1．下面通式的化合物X-(CYZ)mSO2N(CR1R2R3)2(Ⅰ)式中X是H、F、Cl、CnF2n+1、CnF2n-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、氟化烷基或環(huán)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．制備權(quán)利要求1的化合物的方法，其特征在于在有機溶劑中使部分氟化或全氟化的烷基磺酰氟同二甲胺反應。3．權(quán)利要求1的化合物的制備方法，其特征在于在有機溶劑中使鹵化磺酰胺同常用的氟化試劑反應。4．權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于所說的有機溶劑選自二乙醚、苯和氯仿。5．權(quán)利要求1的化合物用作電化學電池的電解質(zhì)中低可燃性溶劑的用途。6．權(quán)利要求5的用途，其中所說的化合物同其他常用的溶劑一起使用。7．電解質(zhì)，其特征在于它包括權(quán)利要求1的一種或多種化合物。8．電化學電池，基本上由陰極、陽極、隔板和權(quán)利要求7的電解質(zhì)組成。9．按照權(quán)利要求8的鋰電池和超級電容器。全文摘要本發(fā)明涉及用于電化學電池電解質(zhì)的低可燃性溶劑的氟化磺酰胺。文檔編號C07C307/06GK1289765SQ0012902公開日2001年4月4日申請日期2000年9月27日優(yōu)先權(quán)日1999年9月29日發(fā)明者M·史密德特,U·海德,A·庫納,P·薩托里,N·伊格納提耶夫申請人:默克專利股份有限公司