二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)应用和合成分析

121三氟甲基磺酰氟的合成及应用研究进展罗建志，王少波，李绍波，杨献奎（中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北 邯郸 056027）摘 要：三氟甲基磺酰氟是全氟代烷基磺酰氟系列物质中分子量最小的，在作为合成中间体方面有着广阔的应用前景。

介绍了三种合成三氟甲基磺酰氟的方法，其中电解法是最为适合工业化生产的方法。

介绍了对于三氟甲基磺酰氟制备三氟甲基磺酸及合成锂盐应用情况，简单介绍了其作为保护气的应用情况，并对产业前景进行了展望。

关键词：三氟甲基磺酰氟；合成；应用；保护气 中图分类号：TQ031.2 文献标识码：A前言三氟甲基磺酰氟是全氟代烷基磺酰氟的一种，分子量：152.07，分子式为CF 3SO 2F ，结构式如下所示：C S O F F常压下沸点为-21.7℃，常温下是有微弱气味，易液化的气体，与氢气不反应，不溶于冷水、氟化氢等，在热水及碱性条件下水解。

三氟甲基磺酰氟含有四个氟原子，其中三个构成三氟甲基（CF 3-），因此它具有含氟原子和三氟甲基有机化合物的一些特有的性质。

氟原子具有半径小、电负性较大，以及形成的C-F 键比C-H 键键能高等特性，因此有机氟化合物通常具有较高的热稳定性和化学稳定性，一些C-F 键和C-C 键的特征比较见表1。

此外，化合物中具有三氟甲基，可提高其亲脂性，从而提高对生物体膜和组织的渗透性及同生物体反应时的电子吸引性，增强化合物的生理活性[4]。

因此，在分子中引入三氟甲基作为设计新医药和新农药的常用手段之一。

而三氟甲基磺酰氟还具有反应性基团（-SO 2 F ） ，因此它可以用于制备各种含氟材料的主要原料及中间体。

例如合成在三氟甲基磺酸及其盐类的中间化合物[5]，合成全氟烷烃磺酰亚胺及其盐类的原料，可作为具有很快的蚀刻速度的清洗气的成分使用[6]，也可用作制造如强酸、除草剂、抗微生物剂、治肥胖病药以及电池中电解液等的各种具有实用性化合物的原料[7]。

表1 C-F 键和C-C 键特征比较[1]Table 1 Comparison of C-F and C-C bond X H F C 键长 C-X 109 138—键能 C-X 98.0 115.7 ～83 电负性 2.20 3.98 2.55 偶极矩C-X 0.4 1.41 — 范氏半径 120 147 — 原子极化度0.6607 0.57 —备注：（键长：pm ；结和能：kcal/mol ，（1 kcal=4.18kJ ））偶极矩D ，范德华原子半径pm [2]，原子极化度10-24/cm 3[3]1 三氟甲基磺酰氟合成方法目前三氟甲基磺酰氟常用的有以下三种方法： 1.1 化学直接氟化合成法B·V·格奥尔基耶维奇等人[8]使用化合物四氟乙烯作为原料，在45℃～65℃温度下，使其与硫酸酐反应12h ～32 h ，然后再用生成的四氟烷烃磺内酯水解而得到一氢全氟烷烃磺酸氟，在20℃～30℃下 ，使一氢全氟烷烃磺酰氟与氟或含氟的气体反应来进行氟化，由此能够得到目标产物三氟甲基磺酰氟。

双三氟甲烷磺酰亚胺锂（简称为LiTFSI）是一种在固态电池中被广泛应用的锂盐。

它具有很高的锂离子传导率和化学稳定性，因此成为固态电池领域的研究热点。

本文将介绍LiTFSI在固态电池中的应用及其相关研究进展。

一、 LiTFSI的物理化学性质LiTFSI是一种无色晶体固体，其化学式为LiN(SO2CF3)2。

它具有很强的溶解性，可以在众多有机溶剂中溶解。

在固态电池中，LiTFSI可以与聚合物电解质或氧化物固体电解质结合，形成能够导电的复合材料。

二、 LiTFSI在固态电池中的应用1. 作为聚合物电解质的添加剂LiTFSI可以作为聚合物电解质的添加剂，提高固态电池的离子传导率。

研究表明，将LiTFSI掺杂进聚合物电解质中，可以显著提高固态电池的性能，例如提高电池的充放电速率和循环寿命。

2. 作为固态电解质的组成部分LiTFSI也可以与氧化物固态电解质相结合，形成具有良好离子传导性能的固态电解质。

这种固态电解质不仅具有高离子传导率，还具有较高的化学稳定性和热稳定性，能够应用在高温或高压条件下。

三、 LiTFSI在固态电池中的研究进展近年来，固态电池技术取得了长足的进步，LiTFSI作为重要的固态电池材料也得到了广泛的研究。

研究人员不断优化LiTFSI的合成方法和应用技术，以提高固态电池的性能。

通过控制LiTFSI的晶体结构和形貌，可以提高其离子传导率和溶解度，从而提高固态电池的能量密度和循环寿命。

另外，一些研究还探索了将LiTFSI与其他功能材料（如导电聚合物、复合氧化物）相结合，以构建具有优异性能的固态电池体系。

这些研究为固态电池的应用提供了新的思路和技术支持。

四、结语作为固态电池中重要的电解质材料，LiTFSI具有优异的物理化学性质和应用潜力。

随着固态电池技术的不断发展和成熟，LiTFSI的应用前景将会更加广阔。

相信通过不断深入的研究，固态电池技术将在能源存储领域发挥越来越重要的作用。

五、LiTFSI在固态电池中的挑战与发展方向尽管LiTFSI在固态电池中具有诸多优异的性能和应用前景，但在实际应用过程中仍然存在一些挑战。

二（三氟甲基磺酰）亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)应用和合成分析引言二（三氟甲基磺酰）亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)是二(全氟甲基磺酰)亚胺盐化合物系列的第1个成员。

相对分子质量为287.1，熔点236～237℃，具有良好的热稳定性，加热到360℃才开始分解［1］。

一方面，在强拉电子效应的三氟甲基协同参与下,二（三氟甲磺酰）亚胺锂阴离子中N原子上的负电荷可通过共振作用分散到整个O-S-N骨架上而高度离域化,从而大大增强了离子的稳定性。

另一方面，电化学稳定性较高，作为锂离子二次电池的电解质，其稳定电压约为5 V。

它属于有机阴离子锂盐，从N(CF3SO2)2－的化学结构看，电负性中心的氮原子和2个硫原子同具有强烈的吸电子能力的—CF3官能团并存。

其阴离子电荷分散程度高，阴离子半径在目前所见的电解质锂盐中最大［2］，因此较易电离。

最后，两个大体积三氟甲基的空间位阻,使该类离子的配位能力大大削弱，使它展现出潜在的强的化学亲电性、高Lewis酸酸性及优良的固体表面特征,从而使得该类物质在众多领域具有广泛的用途，如制锂离子二次电池电解质、离子液体、选择性氟化试剂和环境友好的高效Lewis酸催化剂。

1应用1.1做为电解质盐使用目前，研究应用于锂离子二次电池的导电锂盐主要有含CF3SO2的甲基锂盐及亚甲基胺锂盐、硼酸锂盐、磷酸锂盐，无机锂盐水溶液作电解质应用于锂离子二次电池，其平均电压较低。

若以(LiN(CF3SO2)2)为锂盐溶于有机溶剂中，应用于锂离子二次电池中，电池电压可大大提高。

其中，含有LiPF6的有机电解液显示出导电率高、稳定好的电化学性能等优点。

LiPF6成为目前商业化的主要电解液的导电锂盐，但其价格较贵，且P-F键易水解断裂使其抗热和抗水解性能不够理想。

(CF3SO2)2NLi用作锂离子电池有机电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率,而且在较高的电压下对铝集液体没有腐蚀作用。

用EC／DMC配制成1mol/L电解质溶液，电导率可达1.0×10-2 S/cm。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201610324110.2(22)申请日 2016.05.16(71)申请人 南京远淑医药科技有限公司地址 210033 江苏省南京市栖霞区仙林街道仙林大学城纬地路9号F7栋311室(72)发明人 金峰　王凯　金国范　(74)专利代理机构 南京众联专利代理有限公司32206代理人 顾进(51)Int.Cl.C07C 311/48(2006.01)C07C 303/40(2006.01)C07C 303/36(2006.01)(54)发明名称一种双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐的制备方法(57)摘要本发明公开了一种双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐的制备方法，包括以下步骤：将苯甲基胺溶于有机溶剂中，与三氟甲基磺酰氯或三氟甲基磺酰氟进行磺酰胺反应，得到苯甲基双三氟甲基磺酰氨，再经还原得到双三氟甲基磺酰氨；将所得的双三氟甲基磺酰氨，在无水溶剂条件下，与树脂锂进行离子交换得到最终产物双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐；该方法原料廉价易得，反应步骤简单，产率高，几乎无污染，无刻薄和危险的反应条件，产品易提纯，适合于国内大量生产化。

权利要求书2页 说明书6页CN 105949093 A 2016.09.21C N 105949093A1.一种双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A将式ⅰ所示的苯甲基胺溶于有机溶剂中，加入碱性催化剂，与三氟甲基磺酰氯或三氟甲基磺酰氟进行磺酰胺反应，得到式ⅱ所示的苯甲基双三氟甲基磺酰胺；B将步骤A得到的式ⅱ所示的苯甲基双三氟甲基磺酰胺溶于有机溶剂中，在浓硫酸作用下，去苯甲基得到双三氟甲基磺酰氨；C将步骤B得到的双三氟甲基磺酰氨，在有机溶剂条件下，与树脂锂进行离子交换得到最终产物双三氟甲烷磺酰亚胺锂盐。

其中，步骤C中所述的树脂锂采用以下方法制备而成：将式(1)所示的树脂与硫氢化钠加入有机溶剂中，室温下反应后，加入氢氧化锂或碳酸锂进行中和反应，制得式(2)所示的树脂锂。

二（三氟甲基磺酰）亚胺锂研发技术报告二(三氟甲基磺酰)亚胺锂研发技术报告1 二(三氟甲基磺酰)亚胺锂性能简介二(三氟甲基磺酰)亚胺锂是二(全氟甲基磺酰)亚胺盐化合物系列的第1个成员，又名三氟甲基磺酰亚胺锂、二(三氟甲基磺酰)酰亚胺锂，CAS号：90076-65-6，分子式：LiN(CF3SO2)2，英文名称：bistrifluoromethanesulfonimide lithium salt，相对分子量为287，熔点236～237℃，具有良好的热稳定性，加热到360℃才开始分解。

电化学稳定性较高。

作为锂离子二次电池的电解质，其稳定电压约为5 V。

它属于有机阴离子锂盐，从N(CF3SO2 )2的化学结构看，电负性中心的氮原子和2个硫原子同时具有强烈的吸电子能力的-CF3官能团并存。

其阴离子电荷分散程度高，阴离子半径在目前所见的电解质锂盐中最大，因此较易电离。

它在有机溶剂中易溶解，其溶液呈路易斯酸性，在溶液中的解离度大，离子迁移率高，电导率高。

它是目前稳定性最好的有机电解质锂盐。

2 二(三氟甲基磺酰)亚胺锂的应用2.1 作锂电次有机电解质锂盐LiN(CF3SO2)2用作锂离子电池有机电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率，而且在较高的电压下对铝集液体没有腐蚀作用。

用EC/DMC配成1mol/L 电解质溶液，电导率可达1.0×10-2S/cm。

在-30℃下电导率仍然可达到1.0×10-3S/cm 以上，在军事上有着重要的使用价值。

2.2 作反应催化剂LiN(CF3SO2)2和其他同系物化合物MN(R f SO2)2(其中，M为+1价阳离子，如H+，Li+，Na+，K+等；R f为CF3，C2F5，C3F7，C4F9等全氟烷基)，是用于催化裂化、加氢裂化、催化重整、异构化、烯烃水合、甲苯歧化、酯类脱水以及酰基化反应等过程的路易斯酸催化剂。

这种酸催化剂和过去传统的氯化铝和氯化锡以及已知的氧化铝、沸石等固体酸性催化剂相比，显示出其活性高、用量少、可再生、不给环境造成污染等优点。

双(氟磺酰)亚胺锂制备和应用研究进展薛峰峰;王建萍;王鹏杰;马广辉;耿梦湍【摘要】双(氟磺酰)亚胺锂作为一种新型锂电池电解质,由于其优异的性能受到广泛关注.总结了双(氟磺酰)亚胺锂应用于新型锂电池中的性能,并对当前双(氟磺酰)亚胺锂合成工艺进行了归纳整理,对其今后的发展方向和前景进行了展望.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2016(033)009【总页数】5页(P11-15)【关键词】双(氟磺酰)亚胺锂;合成;应用【作者】薛峰峰;王建萍;王鹏杰;马广辉;耿梦湍【作者单位】多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454191【正文语种】中文【中图分类】TQ226.32锂离子电池因工作电压高、能量密度大、循环寿命长、可快速充放电的优良特性已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、小型电动工具等领域，并且迅速向新能源电动汽车和大型储能电站拓展。

当前锂离子电池中应用最为广泛的电解质锂盐为六氟磷酸锂。

六氟磷酸锂中氟原子半径小，半径适当，具有良好的离子电导率和电化学稳定性，但其缺点是抗热性弱和遇水敏感，60～80 ℃即开始分解产生HF。

全氟烷基磺酰亚胺锂盐具有良好的热稳定性和化学稳定性被认为是有可能取代LiPF6的新一代锂离子电池电解质。

目前研究较多的是双(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiN(CF3SO2)2，LiTFSI)，LiTFSI电解液在3.7 V Li+/Li)的电位下开始对Al正极集流体表现出严重的腐蚀性，限定了其在锂离子电池体系中的应用。

部分研究表明增长氟碳链有利于改善全氟烷基磺酰亚胺锂电解液/Al箔界面的电化学稳定性，例如Li[N(CF3SO2)(C4F9SO2)]对A1箔的腐蚀电位提高到4.5 V和4.6 V(vs.Li+/Li)。

双三氟甲基磺酰亚胺锂固态电池双三氟甲基磺酰亚胺锂固态电池，听起来像是科学家的秘密武器，实则它是电池技术中的一颗璀璨明珠。

想象一下，电池就像是我们生活中的小帮手，随时准备为我们的手机、电脑和电动车提供能量。

然而，传统电池在性能和安全性上总是让人心里有点儿不踏实。

就像老式的汽车，总感觉随时可能抛锚。

于是，科学家们就开始研究更好的选择，双三氟甲基磺酰亚胺锂固态电池应运而生，简直是给我们带来了新的希望啊。

你们知道吗，双三氟甲基磺酰亚胺这个名字其实也挺有意思的，听上去像是个神秘的外星物质。

它就是一种电解质，能让电池在高温和高压下依然稳定运行。

想象一下，假如你正在长途旅行，电池没事儿地在后备箱里稳稳当当地待着，不用担心会出什么差错，那感觉就像有个保镖在你身边，真是太贴心了。

相比传统液态电池，固态电池就像是把液体装在了坚固的容器里，安全感满满。

这种电池的能量密度超高，简直是个“能量怪兽”。

你想象一下，手机充满电后，可以连续使用几天，这绝对是让人心动的体验！充电速度也是快得让人惊讶，几分钟就能搞定，生活质量顿时提高，真是生活的好帮手啊。

这就像是遇到了一位很靠谱的朋友，时刻支持着你，帮你解决烦恼。

说到环保，这种电池也是个环保小能手。

它的材料相对环保，制造过程中的污染少，能让我们的地球多一份清新。

我们现在要的可不是像往常那样只顾眼前，而是要考虑长远，保护好我们赖以生存的家园。

想想，如果每个人都能用上这样环保的电池，地球的未来一定会更美好，听起来是不是超级赞？双三氟甲基磺酰亚胺锂固态电池并不是毫无挑战，它的制造成本和技术门槛依旧是个问题。

就像追求完美的恋爱，总会遇到一些波折。

不过，科技总是在进步，很多科研团队正在努力克服这些困难，力求把这款电池推向市场。

未来的日子里，或许我们就能在超市里看到这种电池的身影，那真是让人期待得不要不要的。

不知不觉中，双三氟甲基磺酰亚胺锂固态电池已经在电池行业里掀起了一场革命，彻底改变了我们对电池的认知。

二（三氟甲基磺酰）亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)应用和合成分析引言二（三氟甲基磺酰）亚胺锂(LiN(CF3SO2)2)是二(全氟甲基磺酰)亚胺盐化合物系列的第1个成员。

相对分子质量为287.1，熔点236～237℃，具有良好的热稳定性，加热到360℃才开始分解［1］。

一方面，在强拉电子效应的三氟甲基协同参与下,二（三氟甲磺酰）亚胺锂阴离子中N原子上的负电荷可通过共振作用分散到整个O-S-N骨架上而高度离域化,从而大大增强了离子的稳定性。

另一方面，电化学稳定性较高，作为锂离子二次电池的电解质，其稳定电压约为5 V。

它属于有机阴离子锂盐，从N(CF3SO2)2－的化学结构看，电负性中心的氮原子和2个硫原子同具有强烈的吸电子能力的—CF3官能团并存。

其阴离子电荷分散程度高，阴离子半径在目前所见的电解质锂盐中最大［2］，因此较易电离。

最后，两个大体积三氟甲基的空间位阻,使该类离子的配位能力大大削弱，使它展现出潜在的强的化学亲电性、高Lewis酸酸性及优良的固体表面特征,从而使得该类物质在众多领域具有广泛的用途，如制锂离子二次电池电解质、离子液体、选择性氟化试剂和环境友好的高效Lewis酸催化剂。

1应用1.1做为电解质盐使用目前，研究应用于锂离子二次电池的导电锂盐主要有含CF3SO2的甲基锂盐及亚甲基胺锂盐、硼酸锂盐、磷酸锂盐，无机锂盐水溶液作电解质应用于锂离子二次电池，其平均电压较低。

若以(LiN(CF3SO2)2)为锂盐溶于有机溶剂中，应用于锂离子二次电池中，电池电压可大大提高。

其中，含有LiPF6的有机电解液显示出导电率高、稳定好的电化学性能等优点。

LiPF6成为目前商业化的主要电解液的导电锂盐，但其价格较贵，且P-F键易水解断裂使其抗热和抗水解性能不够理想。

(CF3SO2)2NLi用作锂离子电池有机电解质锂盐，具有较高的电化学稳定性和电导率,而且在较高的电压下对铝集液体没有腐蚀作用。

用EC／DMC配制成1mol/L电解质溶液，电导率可达 1.0×10-2 S/cm。

双三氟甲磺酰亚胺的生产应用研究进展贾炜冬;王少波;罗建志【摘要】双三氟甲基磺酰亚胺是一种新型超酸,由于其阴离子部分的独特结构,被大量应用于有机催化,制备离子液体及高效电池电解液等方面.介绍了其作为催化剂参与的几种有机反应,以及其锂盐在电池电解液方面的优势与不足.介绍了几种当前双三氟甲基磺酰亚胺的制备方法,其工业化生产工艺相对成熟,但产品纯度有待提高.对双三氟甲基磺酰亚胺的应用前景及纯化工艺进行了展望.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)004【总页数】3页(P918-920)【关键词】双三氟甲基磺酰亚胺;超酸;电池电解液;制备;纯化【作者】贾炜冬;王少波;罗建志【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056000;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056000;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056000【正文语种】中文【中图分类】TM91双三氟甲基磺酰亚胺常温下为无色针状结晶，易吸水且易溶于水、醇类、丙酮、醚类，不溶于正己烷、苯等，其在空气中发烟，易升华，具有强酸性和一定的毒性，在合成与使用时需要做好防护工作。

双三氟甲基磺酰亚胺是全氟烷基磺酰亚胺(PFSI)中最基础的一种物质。

全氟烷基磺酰亚胺俗称“全氟氮超酸”，是一种新型超酸，也是较强的Bronsted酸。

双三氟甲基磺酰亚胺的主要功能绝大部分是由其作为“超酸”的性质[1](如在气相或水溶液中的强酸性)所决定的，该性质又与其阴离子部分(CF3SO2)2N－的结构特点密不可分：首先，在具有强拉电子效应的全氟烷基协同作用下，N原子上的负电荷会通过共振作用分散到整个O-S-N骨架上而产生高度离域化，进而大大增强该阴离子的稳定性[2]；其次，两个大体积的全氟烷基具有较大的空间位阻效应和强拉电子效应，从而使该离子的配位能力也大大削弱。

S.H.Strauss和K.Seppelt等称其为“弱配位”或“非配位”阴离子，并用从量子化学的角度对其结论进行了证明[3]。

双三氟甲基磺酰亚胺锂的合成双三氟甲基磺酰亚胺锂的合成简介：双三氟甲基磺酰亚胺锂（LiTFSI）是一种重要的锂盐，广泛应用于锂离子电池、超级电容器以及与锂离子相关的研究和应用中。

本文将介绍双三氟甲基磺酰亚胺锂的合成方法以及制备工艺。

一、原料准备：1. 三氟甲磺酰亚胺（FSI）：FSI是一种重要的中间体，用于合成LiTFSI。

2. 溴乙烷：用于制备溴代乙烷基化试剂。

3. 氢氧化锂（LiOH）：用于锂盐的制备。

4. 三氟甲磺酸（TFSI）：用于与氢氧化锂反应，合成LiTFSI。

二、合成步骤：1. 合成溴代乙烷基化试剂：将溴乙烷与三氟甲磺酰亚胺反应，生成溴代乙烷基化试剂。

这是合成LiTFSI的关键步骤之一。

2. 制备锂盐前驱体：将溴代乙烷基化试剂与氢氧化锂反应，在水热条件下进行反应，制备出锂盐前驱体。

该反应需要一定的时间和温度控制，保证反应的充分进行。

3. 合成双三氟甲基磺酰亚胺锂：将锂盐前驱体与三氟甲磺酸反应，生成目标产物双三氟甲基磺酰亚胺锂。

该反应需要精确控制温度和反应时间，保证高产率和纯度的合成。

三、工艺优化：1. 温度控制：在合成的过程中，严格控制反应的温度，避免过高的温度导致副反应的发生，同时也要保证反应温度足够高，以促进反应的进行。

2. 选择溶剂：选择合适的溶剂进行反应，在反应中起到催化剂和溶剂的双重作用，提高反应的速率和产率。

3. 精确的反应时间：反应时间的控制对产物的纯度和产率有着重要的影响。

因此，需要有合适的手段对反应时间进行精确控制，使反应充分进行和结束。

四、结论：双三氟甲基磺酰亚胺锂是一种重要的锂盐，在锂离子电池等领域有广泛应用。

其合成工艺需要注意温度、溶剂选择以及反应时间的控制等因素，以确保高产率和纯度的合成。

进一步研究和优化合成方法，将能够满足不同领域对锂盐的需求，并推动相关技术的发展和应用突破。

[Article]物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.鄄Chim.Sin .,2007,23(7)：983-986July Received:November 22,2006;Revised:March 5,2007;Published on Web:May 31,2007.∗Corresponding author.Email:tyan@;Tel:+8622⁃23505382.国家重点基础研究发展规划项目(2002CB211800)和国家自然科学基金(20503013)资助ⒸEditorial office of Acta Physico ⁃Chimica Sinica室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂鄄尿素体系的分子动力学模拟李姝1刘磊1曹臻1汪继强2言天英1,3,∗(1南开大学材料化学系,新能源材料化学研究所,天津300071;2天津电源研究所,天津300381;3南开大学科学计算研究所,天津300071)摘要：应用分子动力学模拟了25℃和50℃时新型室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂[LiN(SO 2CF 3)2,LiTFSI]与尿素(摩尔比为1∶3.6)体系的结构与动力学性质.在两个温度下体系的微观结构基本相同,Li +的配位数约为5,且都是与溶剂和阴离子中的氧原子发生配位.对TFSI -的研究表明,每个TFSI -只提供四个氧中的一个与Li +配位;而且在Li +的配位层中,TFSI -具有顺、反和gauche 等不同的构象,并且不同构象出现的几率会随着温度的改变而改变.关键词：离子液体电解液;分子动力学模拟;锂离子配位数;离子扩散;笼效应中图分类号：O641Molecular Dynamics Simulation on a Eutectic System of LiTFSI/UreaLI Shu 1LIU Lei 1CAO Zhen 1WANG Ji ⁃Qiang 2YAN Tian ⁃Ying 1,3,∗(1Institute of New Energy Material Chemistry,Department of Materials Chemistry,Nankai University,Tianjin 300071,P.R.China ;2Tianjin Institute of Power Sources,Tianjin 300381,P.R.China ;3Institute of Scientific Computing,Nankai University,Tianjin 300071,P.R.China )Abtract ：A molecular dynamics simulation was applied on a eutectic system (LiTFSI ∶urea)at a molar ratio of 1∶3.6at 25℃and 50℃to obtain the structural and dynamical properties.The results showed that there was almost no difference in structural properties at the above two simulation temperatures.The coordination number of the Li +was about 5and mainly coordinated by carbonyl oxygen atoms from urea and oxygen atoms from TFSI -anions.Also in the solvation shell of Li +,each TFSI -anion provided only one oxygen atom out of four to coordinate with Li +,and the TFSI -anions have trans ,cis,and gauche configurations.The ratio of different configurations will change with temperature.Key Words ：Ionic liquid electrolyte;Molecular dynamics simulation;Coordination number of the Li +;Iondiffusion;Cage effect离子液体(ionic liquid,简称IL)是一种纯粹由阴、阳离子构成的非水电解液,其熔点通常低于100℃[1].近年来,有关离子液体的科学研究每年呈几何级数的增长[2-8],因为离子液体具有独特的物理化学性质,如没有可测量的蒸汽压、不可燃、具有较高的热稳定性和化学稳定性、电导率高、电化学窗口宽广,目前被广泛研究用于高能电池、光电化学电池和超级电容器等领域[9-12].离子液体中的阳离子多采用烷基取代的含氮杂环有机大离子,如吡啶阳离子、咪唑阳离子、吡咯阳离子等;阴离子经常选用全氟取代系列,如六氟化磷(PF -6)、四氟化硼(BF -4)、三氟甲基乙酸根(CF 3COO -)、三氟甲基磺酸根(CF 3SO -3)和二(三氟甲基磺酸酰)亚胺离子(N(CF 3SO 2)-2,TFSI -)等.这是因为F 的强拉电子性,可以很好地分散离子中的负电荷,使得阴阳离子之间的库仑作用减弱,扩大体系的液态范围.许多983Acta Phys.⁃Chim.Sin.,2007Vol.23室温熔盐电解液体系都基于LiTFSI 体系[13-16],因为TFSI -具有较低的晶格能,能显著降低体系的熔点[17].本文应用分子动力学模拟研究了二元室温熔盐电解液———LiTFSI/尿素体系的结构和动力学性质,该体系在实验上已经制得[16].实验表明当LiTFSI 和尿素的摩尔比为1∶3-1∶3.8之间时,体系在室温下为均匀的液体,其共熔温度为-37.60℃.1模拟方法分子动力学模拟采用的是非极化分子力场,其势能的标准形式为V =bonds∑k b (r -r 0)2+angles ∑k θ(θ-θ0)2+dihedrals∑V n [1+cos(n ϕ-γ)]+i∑j >i∑4εa ijr ij()12-b ij r ij()6()+q i q j r ij()(1)等式右边第一、第二和第三项分别表示分子内键长、键角和二面角的势能,第四项表示分子间相互作用,包括范德华和静电相互作用能.Li +和尿素分子采用的是Amber 力场参数[18],其每个原子上的点电荷先使用Gaussian 03[19]的MP2/6⁃31G(d )基组进行ab ini ⁃tio 的静电势计算,然后再用RESP 软件包[20]进行点电荷拟和.TFSI -的力场参数和点电荷则是采用Lopes 等人的拟和结果[21].实验共模拟了50对Li +/TFSI -(800个原子)和180个尿素分子(1440个原子),即盐和溶剂的摩尔比为1∶3.6,并且模型中所有原子的运动都没有被限制.因为缺少体系的实验密度,故先将体系放在一个足够大的立方体盒子内,再分别在模拟温度(25℃、50℃)和压力(1Pa)下进行1ns 的等温等压平衡(NPT),以获得体系相应的体积,然后进一步恒温恒体积(NVT)平衡1ns.最后,将体系在微正则系综(NVE),积分步长为1fs 的环境下运行了1ns,并收集分析数据.体系在50℃时的PBC(periodic boundary con ⁃ditions)盒子为2.864nm ×2.864nm ×2.864nm,此时体系的密度为1.651g ·mL -1;25℃时的PBC 盒子为2.856nm ×2.856nm ×2.856nm,此时体系密度为1.664g ·mL -1.2结果与讨论首先对数据进行径向分布函数(RDF)的计算:g ij (r )d r =〈Σi ,j δ(r-r ij )〉4πr 2ρ;r ij =x 2ij +y 2ij +z 2ij √(2)式中ρ是体系的平均数密度.图1中实线表示径向分布函数RDF,虚线表示累加分布函数CDF,即对RDF 曲线的积分.(a),(b)分别是25℃和50℃时的质心⁃质心径向分布函数g cm 及其累加分布函数n cm ,此时等式(2)中r ij 是第i 个离子(分子)的质心和第j 个离子(分子)的质心之间的距离;(c),(d)分别是25℃和50℃时的原子⁃原子径向分布函数g ss 及其累加分布函数n ss ,此时等式(2)中r ij 是Li +离子和其它原子之间的距离.图1显示在25℃和50℃时,体系的微观结构基本相同,Li +离子都是与阴离子和溶剂分子中的O 原子发生配位,尽管在TFSI -中N 原子具有最高的电负性.在两个温度下,Li +的配位数都约为5,并且O(urea)和O(TFSI -)与Li +发生配位的平均距离相同(约0.20nm).这说明Li +与两种O 结合的自由能基本相同,这一Li —O 键长也符合类似体系的模拟结果[17,22].从模拟过程的结构示意图中也能清晰地看出Li +的配位情况,图2是随机截取的模拟后期体系中Li +配位层的结构示意图,其非常直观地显示出Li +的平均配位数为5.当Li +同两个TFSI -和三个尿素发生配位时,5个配位键的键长比较平均,而如果配位层中含三个TFSI -和两个尿素时,其中一个TFSI -的距离较远(>0.250nm),此时甚至可以看作Li +的配位数为4.联系RDF 曲线可知,体系中图2(a)所显示的配位情况较多,即更多的Li +离子周围含有三个尿素和两个TFSI -.从CDF 曲线可以看出,g cm (Li +⁃TFSI -)曲线的双峰和g ss (Li +⁃O(TFSI -))曲线的单峰均是由约2.4个TFSI -引起,这说明每个TFSI -只提供了四个氧原子中的一个与Li +配位.对TFSI -构象的研究表明,在两个模拟温度下TFSI -都同时具有三种不同的构象,cis (S —C 键夹角0°-90°),gauche (90°-120°),trans (120°-180°),但温度不同三种构象出现的几率不同,这也是引起了g cm (Li +⁃TFSI -)曲线双峰的原因之一.Cambridge 晶体库数据表明固体里的TFSI -离子95%以上都以反式构象形式存在,但在以TFSI -为基的离子液体的中子散射实验中也发现了顺、反两种构象同时存在的现象[23].为了进一步研究体系的动力学性质,对模拟数据进行了100ps 的MSD(mean square displacement)分析:〈r 2(t )〉i =〈[r i (t )-r i (0)]2〉(3)然后利用Einstein 关系式可得到离子或分子的自扩散系数D :984No.7李姝等：室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂⁃尿素体系的分子动力学模拟D i =16lim t 邛∞d d t〈[r i (t )-r i (0)]2〉(4)图3显示了两种温度下Li +的MSD 及自扩散系数D 对于时间的曲线,其中图3(a)为MSD 对时间的曲线,该曲线在0-0.3ps 的部分被放大,显示在图3(b)中.图3(c)为自扩散系数D 对时间的曲线,其中曲线0-1.0ps 的部分也被放大,显示在图3(d)中.分析结果显示,在体系中扩散速率TFSI -<Li +<urea,这说明Li +在体系中与配体形成了团簇.因为在三个离子或分子中Li +的质量最小,如果不形成团簇则Li +的扩散速率应该最快.体系形成团簇的原因之一可能是体积较小的Li +能插空存在于其它Li +离子的第一配位层中,使得不同中心原子的配位层相互交织在一起,这一点可以由Li +⁃Li +的RDF 曲线证明.在图1(a)和(b)中g cm (Li +⁃Li +)曲线在0.3-0.4nm 范围内有一个小峰,n cm (Li +⁃Li +)也显示Li +的第一配位层中平均约含1.8个中心离子.这种配位层相互交织的现象在低温下更加明显,因为升高温度可以不同程度地加快体系中分子或离子的扩散速率.图3离子或分子在25℃和50℃时质心的(a),(b)均方位移MSD 和(c),(d)扩散系数DFig.3(a),(b)Mean square displacement and (c),(d)diffusion coefficient of ions or molecules,respectively for 25℃and 50℃25℃:solid,50℃:dash;black:Li +,red:TFSI -,green ⁃urea图1体系的径向分布函数RDF (g ,实线)及其对应的累加分布函数CDF(n ,虚线)Fig.1Radial distribution functions (g ,solid)and their cumulative distribution functions (n ,dash)(a),(b)are g cm (the ionic center ⁃of ⁃mass RDF)and their n cm (the ionic center ⁃of ⁃mass CDF),respectively for 25℃and 50℃;black:Li +⁃Li +,red:Li +⁃TFSI -,green:Li +⁃urea,blue:urea ⁃urea;(c),(d)are g ss (the atomic site ⁃site RDF)and their n ss (the atomic site ⁃site CDF),respectively for 25℃and 50℃;black:Li +⁃N(TFSI -),red:Li +⁃O(TFSI -),green:Li +⁃O(urea)图2Li +离子配位层结构图Fig.2Schematic map of the Li +solvation shell taken randomly near the end of the MD production run(a)Li +coordinated with two TFSI -and three urea;(b)Li +coordinated with three TFSI -and twourea985Acta Phys.⁃Chim.Sin.,2007Vol.23此外,从自扩散系数曲线可以看出,Li+在扩散过程中伴随着强烈的振动.振动幅度Li+>urea> TFSI-,与三者的质量大小关系相符合.Li+的MSD曲线在0.045ps处有一个小峰,而这一时间正好是Li+振动的半周期.可见,在较短的统计时间里,MSD 曲线和自扩散系数曲线主要表现的是分子或离子在配位键键能允许范围内的振动.随着统计时间的增加,两种曲线才主要表现分子或离子的扩散性质.在25℃时,三条MSD曲线在2-4ps的时间段内都有一个小的凹峰(见图3a),我们称之为笼效应.即在2-4ps时分子簇可能开始瓦解,簇中的分子或离子试图挣脱分子簇中由笼效应所产生的束缚,而与分子簇外的其它物质发生配位,据此推测此温度下体系中分子簇稳定存在的平均时间约为2-4ps.但对比自扩散系数曲线可知,笼效应几乎不影响分子或离子的扩散速率.随着体系温度的升高,这种由笼效应引起的凹峰逐渐减弱,特别是溶剂⁃尿素分子,在50℃时几乎没有笼效应,因此扩散速率也大大加快.这表明升高温度不利于分子簇的形成.在25℃时,Li+周围TFSI-倾向于反式构象,有效地减小了配位层中的排斥能,有利于Li+的配位层发生团簇,而50℃时,体系的热运动随温度的升高而加剧,降低了分子簇形成的几率.3结论通过对新型室温熔盐二(三氟甲基磺酸酰)亚胺锂[LiN(SO2CF3)2,LiTFSI]与尿素体系的模拟发现,体系在25℃和50℃时微观结构无明显变化.Li+主要与溶剂分子和阴离子中的氧原子发生配位,平均配位数约为5,配位键的平均键长相同,都约为2.0 nm.在Li+的配位层中,每个TFSI-阴离子只提供四个氧原子中的一个与Li+发生配位,同时TFSI-还存在着三种不同的构象,因而造成了g ss(Li+⁃O(TFSI-))单峰,g cm(Li+⁃TFSI-)双峰.在25℃时,体系中的分子或离子发生了团簇,每个分子簇稳定存在的平均时间为2-4ps.但随着温度的升高,体系的热运动加剧,因而分子或离子发生团簇的几率降低.致谢：感谢高学平教授、宋德瑛教授和周作祥教授提出的修改意见,以及“南开之星”超级计算机提供的计算机时. supporting information available freely online at References1Welton,T.Chem.Rev.,1999,99:20712Lynden⁃Bell,R.M.;Kohanoff,J.;P仵polo,M.G.D.FaradayDiscuss,2005,129:13Yan,T.;Burnham,C.J.;Pópolo,M.G.D.;Voth,G.A.J.Phys.Chem.B,2004,108:118774Yan,T.;Li,S.;Jiang,W.;Gao,X.;Xiang,B.;Voth,G.A.J.Phys.Chem.B,2006,110:18005Dong,K.;Zhang,S.;Wang,D.;Yao,X.J.Phys.Chem.A,2006,110:97756Liu,Z.;Huang,S.;Wang,W.J.Phys.Chem.B,2004,108:12978 7Wu,X.;Liu,Z.;Huang,S.;Wang,W.Phys.Chem.Chem.Phys.,2005,7:27718Wu,X.P.;Liu,Z.P.;Wang,W.C.Acta Phys.⁃Chim.Sin.,2005, 21(10):1138[吴晓萍,刘志平,汪文川.物理化学学报,2005,21(10):1138]9Liang,H.Y.;Wu,F.;Chen,L.Q.;Huang,X.J.Chem.J.Chin.Univ.,2003,24(2):305[梁宏莹,吴锋,陈立泉,黄学杰.高等学校化学学报,2003,24(2):305]10Chen,R.J.;Wu,F.;Luan,H.L.;Wu,M.;Yu,H.F.Chem.J.Chin.Univ.,2004,25(11):2116[陈人杰,吴锋,栾和林,吴萌,于慧芳.高等学校化学学报,2004,25(11):2116]11Xu,B.;Wu,F.;Chen,R.;Cao,G.;Chen,S.;Wang,G.;Yang,Y.J.Power Sources,2006,158(1):77312Wang,Z.;Hu,Y.;Chen,L.J.Power Sources,2005,146:5113Chen,R.J.;Wu,F.;Liang,H.Y.;Zhang,C.Z.Chem.J.Chin.Univ.,2004,25(11):2108[陈人杰,吴锋,梁宏莹,张存中.高等学校化学学报,2004,25(11):2108]14Hu,Y.;Li,H.;Huang,X.;Chen,mun., 2004,6:2815Hu,Y.;Wang,Z.;Li,H.;Huang,X.;Chen,L.Spectroc.Acta Part A,2005,61:200916Liang,H.;Li,H.;Wang,Z.;Wu,F.;Chen,L.;Huang,X.J.Phys.Chem.B,2001,105:996617Arnaud,R.;Benrabah,D.;Sanchez,J.Y.J.Phys.Chem.,1996, 100:1088218Cornell,W.D.;Cieplak,P.;Bayly,C.I.;Gould,I.R.;Merz,K.M.;Ferguson,D.M.;Spellmeyer,D.C.;Fox,T.;Caldwell,J.W.;Kollman,P.A.J.Am.Chem.Soc.,1995,117:517919Frisch,M.J.;Trucks,G.W.;Schlegel,H.B.;et al.Gaussian03, Revision C.02.Wallingford CT:Gaussian,Inc.,200420Cornell,W.D.;Cieplak,P.;Bayly,C.I.;Kollman,P.A.J.Am.Chem.Soc.,1993,115:962021Lopes,J.N.C.;Padua,A.A.H.J.Phys.Chem.B,2004,108: 1689322Borodin,O.;Smith,G.D.;Henderson,W.J.Phys.Chem.B,2006, 110:1687923Deetlefs,M.;Hardacre,C.;Nieuwenhuyzen,M.;Padua,A.A.H.;Sheppard,O.;Soper,A.K.J.Phys.Chem.B,2006,110:12055986。

三氟甲基磺酰亚胺锂固态电池概述及解释说明1. 引言1.1 概述三氟甲基磺酰亚胺锂（LiFSI）是一种具有重要应用前景的化合物，在固态电池领域引起了广泛关注。

作为一种离子液体，LiFSI不仅具有优异的物理化学特性，还在固态电解质材料中表现出出色的性能。

本文将探讨LiFSI的相关特性以及其在固态电池中的应用。

1.2 文章结构本文分为五个部分来进行详细介绍和讨论。

首先，在引言部分介绍了本文的概要和结构，以便读者能够更好地理解文章内容。

其次，在"2. 三氟甲基磺酰亚胺锂的特性和用途"部分，我们将深入探讨LiFSI的物理和化学特性，并介绍它在不同领域中的广泛应用。

接着，在"3. 固态电池技术概述"部分，我们将详细介绍固态电池的基本原理、发展历程以及当前状态。

然后，在"4. 三氟甲基磺酰亚胺锂在固态电池中的应用"部分，我们将探讨LiFSI在固态电解质材料中的应用情况，以及它对固态电池性能的影响，并展望基于LiFSI的新型固态电池的设计和发展趋势。

最后，在"5. 结论及展望"部分，我们将总结已有研究成果，并提出当前面临的挑战以及未来发展方向。

1.3 目的本文旨在深入了解三氟甲基磺酰亚胺锂这一化合物在固态电池领域中的应用情况。

通过对LiFSI的特性和用途进行探讨，我们希望能够更加全面地认识其优点、挑战以及未来的发展方向。

同时，通过本文的撰写，我们也旨在为科学界和工业界提供有价值的指导和借鉴，推动固态电池技术的不断创新与发展。

2. 三氟甲基磺酰亚胺锂的特性和用途2.1 物理和化学特性三氟甲基磺酰亚胺锂，也被称为LiFSI，是一种重要的固态电解质材料。

它具有以下物理和化学特性：- 化学式：LiFSI- 分子量：287.09 g/mol- 熔点：195 °C- 溶解度：可溶于常见极性溶剂如乙腈、丙腈和二甲基甲酰胺- 稳定性：在高温下稳定，能够提供足够的离子导电性2.2 应用领域由于其突出的离子传输性能和优异的热稳定性，三氟甲基磺酰亚胺锂在固态电池领域具有广泛的应用前景。

三氟甲烷磺胺双三氟甲烷磺酰亚胺锂催化的反应三氟甲烷磺胺和双三氟甲烷磺酰亚胺锂催化的反应是一种重要的有机合成反应，可以用于合成多种有机化合物。

本文将对该反应的机理、反应条件、反应类型、反应应用等方面进行详细介绍。

一、反应机理三氟甲烷磺胺和双三氟甲烷磺酰亚胺锂催化的反应是一种亲核取代反应。

反应机理如下：首先，双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiNTf2）在反应体系中起到催化剂的作用，它可以与三氟甲烷磺胺形成复合物，使其亲核性增强。

然后，亲核取代反应发生，三氟甲烷磺胺的亲核氮原子攻击双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的卤素原子，形成中间体。

中间体中的锂离子可以与亲核氮原子形成配位键，使中间体稳定。

最后，中间体失去一个氟离子，生成产物。

产物中的三氟甲烷磺酰基可以进一步反应，形成多种有机化合物。

二、反应条件该反应的反应条件较为温和，一般在室温下进行。

反应体系中的溶剂可以选择氢氧化钠水溶液、乙腈、甲醇等。

反应时间一般为数小时至数天不等，具体时间取决于反应物的种类和反应条件的选择。

三、反应类型该反应是一种亲核取代反应，反应物中的三氟甲烷磺胺具有亲核性，可以攻击双三氟甲烷磺酰亚胺锂中的卤素原子，形成中间体。

该反应的催化剂为双三氟甲烷磺酰亚胺锂，它可以增强三氟甲烷磺胺的亲核性，促进反应的进行。

四、反应应用该反应可以用于合成多种有机化合物，如磺酰胺、磺酰脲、磺酰氨基酸等。

其中，磺酰胺是一种重要的有机合成中间体，可以用于合成多种药物和农药。

磺酰脲和磺酰氨基酸也具有重要的应用价值，可以用于合成多种生物活性分子。

总之，三氟甲烷磺胺和双三氟甲烷磺酰亚胺锂催化的反应是一种重要的有机合成反应，具有较为广泛的应用价值。

在实际应用中，需要根据具体反应物的种类和反应条件的选择进行反应优化，以获得最佳的反应效果。

双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂离子色谱双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂离子色谱是一种用于分析化合物中锂离子含量的分析方法。

该方法利用离子交换色谱技术，能够准确测定样品中的锂离子浓度，是一种快速、高效的分析方法。

离子色谱是一种应用广泛的分析技朸。

它通过离子交换柱与样品中的离子发生作用，使得离子在色谱柱中被分离。

离子色谱法在环境监测、生物医学、食品饮料、化工等领域有着广泛的应用。

在离子色谱分析中，硫酸镁通常用来洗涤色谱柱，来除去与色谱柱上非特异性吸附的阳离子的竞争离子。

磷酸盐缓冲液也会用来提供特定的pH值，以对离子进行分离挑战。

然而，离子色谱法的原则是离子交换，其特点是灵敏性高，选择性好，分辨率高。

双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂是一种用于配位化学或有机合成反应的试剂。

它在锂离子电池中也有一定的应用。

离子色谱分析中涉及到锂离子的含量测定，对双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂的分析有着重要的意义。

离子色谱法测定锂离子含量的具体步骤如下：1.样品制备：将待测样品进行处理，使得其中的离子以离子态存在，并且避免其他阴离子和阳离子的干扰。

2.样品进样：将处理好的样品进样到离子色谱仪中。

3.进样后，样品中的离子被色谱柱分离，随后通过检测器检测锂离子的浓度。

4.分析结果处理：通过分析仪器所得的数据，计算出样品中锂离子的含量。

双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂的分析中需要解决的问题有很多。

一是样品的制备问题，对样品的预处理可能会影响到后续结果的准确性。

其次是在进行离子交换柱的选择时，需要有特定的离子交换能力。

此外，对色谱柱温度、流动相条件，检测器灵敏度等因素也是需要仔细考虑的。

离子色谱分析具有快速、精确、灵敏的特点。

相比传统的分析方法，离子色谱法的分析速度较快，且精确度高。

另外，离子色谱法可以同时分析多种离子，而且可以直接对离子进行定量测定，无需进行其他预处理。

在双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺锂的分析中，离子色谱法的应用具有很大的优势。

首先，它能够对样品中锂离子的含量进行准确测定，而且测定速度较快。

三氟甲磺酸锂的制备及应用研究进展摘要：综述了三氟甲磺酸锂的制法、市场及应用。

由于锂离子电池的应用正迅速扩展到一切使用电池的地方，因而三氟甲磺酸锂也必将有良好的发展前景。

关键词：三氟甲磺酸锂制备市场应用近几年，伴随着锂离子电池的快速发展，锂离子电池所需电解液的需求量也在迅速增加。

为了满足锂离子电池产业未来发展的需要，必须开发出高安全性、高环境适应性的动力电池电解液材料。

虽然目前liPF6（六氟磷酸锂盐）被公认为是较为理想的锂离子电池电解液，但LiPF6合成工艺复杂，分解温度低，从60 ℃开始就有少量分解，在较高温度或恶劣的环境下，分解的比例大大增加，产生HF（氢氟酸）等游离酸，从而使电解液酸化，最终导致电极材料的损坏以及电池性能的急剧恶化。

CF3SO3Li（三氟甲磺酸锂）在热稳定性、吸水分解性、循环性能等方面都高于LiPF6，尤其是CF3SO3li应用于固体电解质时，由于其稳定的阴离子会使电解质和阴极材料界面间的钝化层结构和组成得到改善，有利于电解质、钝化膜和电机的稳定。

因此，CF3SO3Li的生产和应用必将成为研究的热点。

1.三氟甲磺酸锂的性质与质量指标1.1 物理性质三氟甲基磺酸锂，又名三氟甲烷磺酸锂，分子式：CF3SO3Li；密度： 1.9 g/cm3；熔点：423 ℃；白色粉末，易吸潮，溶于水及其它部分溶剂时放热。

1.2 质量指标3.市场及应用3.1 市场情况锂离子电池具有工作电压高、体积小、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长等优点，目前已广泛应用于笔记本电脑、手机、PDA、数码相机和携带式电动工具等领域。

另外，受益于电动汽车推广，三氟甲磺酸锂有望呈现爆发式增长。

3.2 应用研究目前，CF3SO3li的工业应用主要是以锂电池电解液为主。

此外，固体聚合物电解质具有良好的柔韧性、成膜性、稳定性和成本低等特点，既可作为正负电极间隔膜用又可作为传递离子的电解质用，是CF3SO3li应用的又一重要研究领域。