雙三氟甲基磺酰亞胺鋰（Lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide，簡(jiǎn)稱 LiTFSI 或 LiNTf?）是一種重要的鋰鹽化合物，具有獨(dú)特的化學(xué)和物理性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于電化學(xué)領(lǐng)域。

1. 化學(xué)結(jié)構(gòu)

分子式：LiC?F?NO?S?  

結(jié)構(gòu)式：Li?[N(SO?CF?)?]?  

由兩個(gè)三氟甲基磺酰基（SO?CF?）連接到一個(gè)亞胺基（N?）上，形成穩(wěn)定的陰離子，鋰離子（Li?）作為對(duì)陽(yáng)離子。

2. 物理性質(zhì)

熔點(diǎn)：約 234–236°C，具有較高的熱穩(wěn)定性。  

溶解性：  

易溶于極性有機(jī)溶劑（如碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、乙腈、四氫呋喃等）。  

在水中溶解度較低，且可能緩慢水解（需避免長(zhǎng)期接觸水分）。  

離子電導(dǎo)率：在有機(jī)電解液中表現(xiàn)出較高的鋰離子遷移能力，適合作為電解質(zhì)鹽。

3. 化學(xué)特性

穩(wěn)定性：  

熱穩(wěn)定性：優(yōu)于傳統(tǒng)鋰鹽（如 LiPF?），可在高溫下保持穩(wěn)定。  

電化學(xué)窗口：寬（約 3.5–4.5 V vs. Li/Li?），適合高電壓電池體系。  

抗水解性：優(yōu)于 LiPF?，但仍需避免長(zhǎng)期暴露于潮濕環(huán)境。  

腐蝕性：對(duì)鋁集流體可能有一定腐蝕性，需通過添加劑或表面處理緩解。

4. 主要應(yīng)用

鋰離子電池：  

作為 電解質(zhì)鹽，用于液態(tài)或聚合物電解質(zhì)，提升高溫性能和循環(huán)壽命。  

適用于 固態(tài)電池 和 準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)（如與離子液體結(jié)合）。  

超級(jí)電容器：提供高離子導(dǎo)電性和穩(wěn)定性。

其他領(lǐng)域：  

有機(jī)合成：作為路易斯酸催化劑。  

離子液體：作為陰離子組分（如與咪唑類陽(yáng)離子結(jié)合）。  

5. 優(yōu)點(diǎn)與局限性

優(yōu)點(diǎn)：  

高熱/化學(xué)穩(wěn)定性，寬電化學(xué)窗口。  

高離子電導(dǎo)率，適配多種溶劑體系。  

局限性：  

成本較高（對(duì)比 LiPF?）。  

可能腐蝕鋁集流體，需配合緩蝕劑使用。  

6. 合成方法

通常通過雙（三氟甲基磺酰）亞胺（HTFSI）與鋰化合物（如 Li?CO? 或 LiOH）反應(yīng)制備，經(jīng)純化得到高純度產(chǎn)物。

7. 安全與儲(chǔ)存

毒性：低毒，但需避免吸入粉塵或接觸皮膚。  

儲(chǔ)存：需防潮密封，存放于干燥陰涼處。  

分解風(fēng)險(xiǎn)：高溫下可能釋放 HF，需注意防護(hù)。

LiTFSI 是高性能鋰電池及其他電化學(xué)裝置中的關(guān)鍵材料，其優(yōu)異的穩(wěn)定性與導(dǎo)電性使其在高電壓、高溫場(chǎng)景中表現(xiàn)突出。盡管存在成本與腐蝕性挑戰(zhàn)，但其在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊。