基于(氟磺酰)(2,2,2-三氟乙氧基磺酰)亞胺陰離子堿金屬鹽及其離子液體的制備與表征.pdf

1、含氟磺酰亞胺陰離子含有共軛離域性的磺酰基團(-SO2-N-SO2-)，負電荷高度分散?；诖祟愱庪x子的堿金屬鹽以及離子液體作為電解質(zhì)或者溶劑時，能表現(xiàn)出較高的電導率、較高熱穩(wěn)定性及電化學穩(wěn)定性等優(yōu)越性能，引起了電化學領域的廣泛重視。
　　本文以“CF3CH2O”基團取代雙(氟磺酰)亞胺陰離子([(FSO2)2N]-,[FSI]-)中的一個“F”原子，設計出新型(氟磺酰)(2,2,2-三氟乙氧基磺酰)亞胺陰離子([(FSO2)(CF

2、3CH2OSO2)N]-,[TFO-FSI]-)。本論文以氯磺酰胺(ClSO2NH2)和2,2,2-三氟乙醇(CF3CH2OH)為原料制備2,2,2-三氟乙氧基磺酰胺(CF3CH2OSO2NH2)中間體，隨后通過硫酰氯(SO2Cl2)磺酰氯化及氟化鉀(KF)氟化后得到目標產(chǎn)物(氟磺酰)(2,2,2-三氟乙氧基磺酰)亞胺鉀鹽(K[(FSO2)(CF3CH2OSO2)N], K[TFO-FSI])。本文以(氟磺酰)(2,2,2-三氟乙氧基磺

3、酰)亞胺鉀鹽為原料制備了以[TFO-FSI]-為陰離子的其他四種堿金屬鹽(M[TFO-FSI], M=Li, Na, Rb, Cs)和八種新型離子液體(cation=EMI+, PY13+, N1223+, PI13+, N1224+, N122.1O2+, N4444+, N4(1O2)+)。
　　通過1H NMR、19F NMR、IR、MS對所合成的堿金屬鹽和離子液體的化學結(jié)構進行了表征。并對基于[TFO-FSI]-陰離子的堿

4、金屬鹽和離子液體相關物理化學性質(zhì)(熱穩(wěn)定性、電化學穩(wěn)定性、電導率等)進行了系統(tǒng)的表征和討論。研究結(jié)果顯示，基于[TFO-FSI]-陰離子的堿金屬鹽的熔點均在156℃以下，熱分解溫度除Li[TFO-FSI]外，均在200℃以上，體現(xiàn)出了較好的熱穩(wěn)定性；基于[TFO-FSI]-陰離子的離子液體室溫下均為液體，且熱分解溫度均在200℃以上，粘度最低為EMI[TFO-FSI]，電導率可以達到7.5 mS cm-1，電化學窗口除EMI[TFO-F