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特許7523623アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド水溶液、水溶液入り容器、及び当該水溶液の保管又は輸送方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-07-18
(45)【発行日】2024-07-26
(54)【発明の名称】アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド水溶液、水溶液入り容器、及び当該水溶液の保管又は輸送方法
(51)【国際特許分類】
C01B 21/093 20060101AFI20240719BHJP
【ＦＩ】
C01B21/093 Z
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2023069556
(22)【出願日】2023-04-20
(62)【分割の表示】P 2021513540の分割
【原出願日】2020-03-17
(65)【公開番号】P2023083482
(43)【公開日】2023-06-15
【審査請求日】2023-05-19
(31)【優先権主張番号】P 2019073655
(32)【優先日】2019-04-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2020036114
(32)【優先日】2020-03-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004628
【氏名又は名称】株式会社日本触媒
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128381
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 義憲
(74)【代理人】
【識別番号】100162352
【弁理士】
【氏名又は名称】酒巻 順一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100226023
【弁理士】
【氏名又は名称】杉浦 崇仁
(72)【発明者】
【氏名】新宮原 晃士
(72)【発明者】
【氏名】奥村 康則
(72)【発明者】
【氏名】岡島 正幸
(72)【発明者】
【氏名】板山 直彦
(72)【発明者】
【氏名】小山 祐介
【審査官】森坂 英昭
(56)【参考文献】
【文献】特開２００９－０６７６４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００６／１０１１４１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／１５０１３１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１８／０９７２５９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１７／１６９８７４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１９－１２１５３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】ACS Energy Letters，2017年，Vol.2，pp.2005-2006，DOI:10.1021/acsenergylett.7b00623
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０１Ｂ ２１／００ － ２１／５０
Ｃ０１Ｄ １５／００ － １５／１０
Ｈ０１Ｇ １１／００ － １１／８６
Ｈ０１Ｍ １０／３６ － １０／３９
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
水を除去してアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド粉体を得るための、又は有機溶媒によりアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドを抽出してアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドの溶液を得るための、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドを含む水溶液であって、前記水溶液の総量に対して、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド及び水の含有量の合計が９９．５質量％以上であり、且つアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドの含有量が３０質量％以上であり、
ｐＨが－３～１０である、水溶液。
【請求項2】
アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドを含む水溶液であって、
前記水溶液の総量に対して、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド及び水の含有量の合計が９９．５質量％以上であり、且つアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドの含有量が３０質量％以上であり、
ｐＨが－３～１０である、水溶液。
（ただし、前記水溶液には、水系リチウムイオン二次電池に用いられる水系電解液であって、ｐＨが３以上１２以下であり、水と、リチウムイオンと、ＦＳＩアニオンと、アルミニウムイオン、チタンイオン、マンガンイオン、亜鉛イオン、ガリウムイオン、イットリウムイオン、ジルコニウムイオン、インジウムイオン、ランタンイオン、セリウムイオン、ネオジムイオン及びハフニウムイオンから選ばれる少なくとも１種の金属カチオンと、を含み、前記水系電解液１ｋｇあたり、前記金属カチオンを０ｍｏｌより大きく０．０１ｍｏｌ以下含む、水系電解液は含まれない。）
【請求項3】
前記水溶液の総量に対して、フッ化物イオンを１００００質量ｐｐｍ以下含む、請求項１又は２に記載の水溶液。
【請求項4】
前記水溶液の総量に対して、硫酸イオンを１００００質量ｐｐｍ以下含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の水溶液。
【請求項5】
前記水溶液の総量に対して、アミド硫酸イオンを１～１００００質量ｐｐｍ含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の水溶液。
【請求項6】
前記水溶液の総量に対して、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドを３０～９０質量％含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の水溶液。
【請求項7】
容器と、前記容器内に収容された水溶液と、を備え、
前記水溶液が、請求項１～６のいずれか一項に記載の水溶液である、水溶液入り容器。
【請求項8】
前記容器が、樹脂、ガラス、及び金属からなる群から選択される材料の少なくとも一つを含む、請求項７に記載の水溶液入り容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド水溶液、水溶液入り容器、及び当該水溶液の保管又は輸送方法に関する。
【背景技術】
【0002】
リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド等のアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドは、Ｎ（ＳＯ２Ｆ）２基を有する化合物の中間体として有用である。また、電解質、電池又はキャパシタの電解液への添加物、選択的求電子フッ素化剤、光酸発生剤、熱酸発生剤、近赤外線吸収色素等として使用されるなど、様々な用途において有用な化合物である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１１／１４９０９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド製品の一形態として水溶液がある。当該製品は、水溶液の状態で保管及び輸送される。しかしながら、本発明者らが鋭意検討したところによれば、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドは、加水分解を受けやすく、水溶液におけるアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドの安定性をより高める必要性があることが判明した。
【0005】
本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、より保存安定性の高いアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド水溶液、当該水溶液を含む水溶液入り容器、及び当該水溶液の保管又は輸送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の水溶液は、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドを含む水溶液であって、水溶液の総量に対して、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド及び水の含有量の合計が９８質量％以上であり、ｐＨが－３～１０である、水溶液。
【0007】
本開示の水溶液は、水溶液の総量に対して、フッ化物イオンを１００００質量ｐｐｍ以下含むと好ましい。
【0008】
本開示の水溶液は、水溶液の総量に対して、硫酸イオンを１００００質量ｐｐｍ以下含むと好ましい。
【0009】
本開示の水溶液は、水溶液の総量に対して、アミド硫酸イオンを１～１００００質量ｐｐｍ含むと好ましい。
【0010】
本開示の水溶液は、水溶液の総量に対して、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドを１～９０質量％含むと好ましい。
【0011】
本開示の水溶液入り容器は、容器と、容器内に収容された水溶液と、を備え、水溶液が上記の水溶液である。
【0012】
上記容器が、樹脂、ガラス、及び金属からなる群から選択される材料の少なくとも一つを含むと好ましい。
【0013】
本開示のアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドを含む水溶液の保管又は輸送方法は、上記水溶液を保管又は輸送するものである。
【発明の効果】
【0014】
本開示によれば、より保存安定性の高いアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド水溶液、当該水溶液を含む水溶液入り容器、及び当該水溶液の保管又は輸送方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本開示のアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド水溶液は、当該水溶液の総量に対して、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド及び水の含有量の合計が９８質量％以上であり、ｐＨが１０以下である。本開示の水溶液は保存安定性に優れるため、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドを水溶液の状態で保存、又は輸送するのに適している。以下、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド水溶液を単にＭＦＳＩ水溶液とも呼ぶ。
【0016】
アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドは、ビス（フルオロスルホニル）イミドのアルカリ金属塩であって、一般式：ＭＮ（ＳＯ２Ｆ）２で表される化合物である（Ｍはアルカリ金属である）。Ｍとしては、具体的には、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓが挙げられ、Ｌｉ、Ｎａ又はＫであると好ましく、Ｌｉであることがより好ましい。なお、以下では、アルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドを単にＭＦＳＩとも呼び、特定のアルカリ金属を含むアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミドについて言及する場合は、Ｍを当該アルカリ金属で置き換える。
【0017】
ＭＦＳＩが加水分解すると、フルオロスルホン酸アミドが生じる。フルオロスルホン酸アミドは、微量でも電池性能等に悪影響を与えるため、フルオロスルホン酸アミドが存在することは好ましくない。フルオロスルホン酸アミドは、ＭＦＳＩの固体（粉体等）、又はＭＦＳＩを有機溶媒に溶解させた溶液においても空気中又は有機溶媒に含まれる水と反応して生成する。ここで、本発明者らが鋭意検討したところによれば、フルオロスルホン酸アミドは、水溶液中では直ちに加水分解して消失する。そのため、ＭＦＳＩを固体（粉体等）、又は有機溶媒に溶解させた溶液として保存する場合と異なり、水溶液中でＭＦＳＩを保存した場合はフルオロスルホン酸アミドの含有量を低く抑えることができる。
【0018】
ＭＦＳＩ水溶液に含まれるＭＦＳＩとしては、２種類以上のアルカリ金属を含んでいてもよいが、一種のアルカリ金属のみを含むことが好ましい。なお、一種のアルカリ金属のみを含むことは、ＭＦＳＩ水溶液における当該一種のアルカリ金属以外のアルカリ金属の合計量が、不純物レベルであることを意味し、具体的には、ＭＦＳＩ水溶液に含まれるアルカリ金属イオンの総量に対して、当該一種のアルカリ金属以外のアルカリ金属の合計量が１モル％以下であると好ましく、０．５モル％以下であるとより好ましく、０．１モル％以下であると更に好ましい。
【0019】
ＭＦＳＩ水溶液におけるＭＦＳＩ及び水の含有量の合計は、９８．５質量％以上であると好ましく、９９質量％以上であるとより好ましい。
【0020】
ＭＦＳＩ水溶液のｐＨは、更にＭＦＳＩ水溶液の保存安定性を高める観点から７未満であると好ましく、６以下であるとより好ましく、５以下であると更に好ましい。また、ＭＦＳＩ水溶液のｐＨは、有機溶媒によりＭＦＳＩを抽出する場合に、不純物の発生を抑制できる等の取り扱い性の観点から－３以上であると好ましく、１以上であるとより好ましく、２以上であると更に好ましく、４以上であると特に好ましい。なお、ＭＦＳＩ水溶液の保存安定性及び取り扱い性を両立させる観点から、ＭＦＳＩ水溶液のｐＨは、－３～１０であると好ましく、－３以上７未満であることがより好ましく、－３～６であることが更に好ましく、０～６であることが特に好ましい。ＭＦＳＩ水溶液のｐＨは、ｐＨメーター、ｐＨ試験紙等により測定することができる。
【0021】
ＭＦＳＩ水溶液におけるＭＦＳＩの含有量は、特に制限はなく、ＭＦＳＩの飽和濃度以下であればよく、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、１～９０質量％であってよく、５～８５質量％であってよい。なお、ＭＦＳＩ水溶液においてＭＦＳＩが希釈されると、ＭＦＳＩの安定性がより向上する傾向にあり、保管に要するスペースの面からは高濃度の方が好ましい。このような観点からは、ＭＦＳＩ水溶液におけるＭＦＳＩの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、５～９０質量％であると好ましく、７～８５質量％であるとより好ましく、１０～８０質量％であると更に好ましく、１５～８０質量％であると更になお好ましく、２５～７５質量％であると特に好ましい。
なお、ＭＦＳＩ水溶液におけるＭＦＳＩの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、３０質量％以上であってもよく、３２質量％以上であってもよく、３５質量％以上であってもよい（上限は、ＭＦＳＩの飽和濃度であってよい。）。
なお、ＭＦＳＩ水溶液におけるＭＦＳＩの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、３０質量％以上であってもよく、３２質量％以上であってもよく、３５質量％以上であってもよい（上限は、ＭＦＳＩの飽和濃度であってよい。）。
【0022】
本開示のＭＦＳＩ水溶液は、フッ化物イオン（Ｆ－）を含んでいてもよい。ＭＦＳＩ水溶液におけるフッ化物イオンの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、１００００質量ｐｐｍ以下であると好ましく、１～１０００質量ｐｐｍであるとより好ましく、１～５００質量ｐｐｍであると更に好ましく、２～１００質量ｐｐｍであると特に好ましく、３～５０質量ｐｐｍであるとより更に好ましい。なお、フッ化物イオンは、ＭＦＳＩ水溶液に含まれていなくてもよく、フッ化物イオンの含有量を実質的に０質量ｐｐｍとしてもよい。ＭＦＳＩ水溶液におけるフッ化物イオンの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、１０００質量ｐｐｍ以下であってもよい。
本開示のＭＦＳＩ水溶液にフッ化物イオンを含む酸を添加することにより、ｐＨを好ましい範囲に調整することができる。ここで用いる酸としては、例えば、フッ酸、酸性フッ化アンモニウム等が挙げられる。ｐＨ調整の結果、上記フッ化物イオンが含まれ得る。
本開示のＭＦＳＩ水溶液にフッ化物イオンを含む酸を添加することにより、ｐＨを好ましい範囲に調整することができる。ここで用いる酸としては、例えば、フッ酸、酸性フッ化アンモニウム等が挙げられる。ｐＨ調整の結果、上記フッ化物イオンが含まれ得る。
【0023】
本開示のＭＦＳＩ水溶液は、硫酸イオン（ＳＯ４
２－）を含んでいてもよい。ＭＦＳＩ水溶液における硫酸イオンの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、１００００質量ｐｐｍ以下であると好ましく、２～１０００質量ｐｐｍであるとより好ましく、３～５００質量ｐｐｍであると更に好ましく、５～１００質量ｐｐｍであると特に好ましく、１０～５０質量ｐｐｍであるとより更に好ましい。なお、硫酸イオンは、ＭＦＳＩ水溶液に含まれていなくてもよく、その含有量を実質的に０質量ｐｐｍとしてもよい。なお、硫酸イオンは、ＭＦＳＩ水溶液に含まれていなくてもよく、硫酸イオンの含有量を実質的に０質量ｐｐｍとしてもよい。
本開示のＭＦＳＩ水溶液に硫酸イオンを含む酸を添加することにより、ｐＨを好ましい範囲に調整することができる。ここで用いる酸としては、硫酸、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム、硫酸水素リチウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム等が挙げられる。ｐＨ調整の結果、上記硫酸イオンが含まれ得る。硫酸イオンを含む酸をＭＦＳＩ水溶液に添加した場合、ＭＦＳＩ水溶液における硫酸イオンの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、１００００質量ｐｐｍ以下とすることもでき、１００～５０００質量ｐｐｍとすることもでき、５００～３０００質量ｐｐｍとすることもできる。
本開示のＭＦＳＩ水溶液に硫酸イオンを含む酸を添加することにより、ｐＨを好ましい範囲に調整することができる。ここで用いる酸としては、硫酸、硫酸アンモニウム、硫酸水素アンモニウム、硫酸水素リチウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム等が挙げられる。ｐＨ調整の結果、上記硫酸イオンが含まれ得る。硫酸イオンを含む酸をＭＦＳＩ水溶液に添加した場合、ＭＦＳＩ水溶液における硫酸イオンの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、１００００質量ｐｐｍ以下とすることもでき、１００～５０００質量ｐｐｍとすることもでき、５００～３０００質量ｐｐｍとすることもできる。
【0024】
本開示のＭＦＳＩ水溶液は、フルオロ硫酸イオン（ＦＳＯ３
－）を含んでいてもよい。ＭＦＳＩ水溶液におけるフルオロ硫酸イオンの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液からＭＦＳＩを有機溶媒での分離する際の精製効率の観点から、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、１００００質量ｐｐｍ以下であると好ましく、２～１０００質量ｐｐｍであるとより好ましく、３～５００質量ｐｐｍであると更に好ましく、５～１００質量ｐｐｍであると特に好ましく、１０～５０質量ｐｐｍであるとより更に好ましい。なお、フルオロ硫酸イオンは、ＭＦＳＩ水溶液に含まれていなくてもよく、フルオロ硫酸イオンの含有量を実質的に０質量ｐｐｍとしてもよい。
【0025】
本開示のＭＦＳＩ水溶液は、アミド硫酸イオンを含んでいてもよい。アミド硫酸イオンが含まれることにより余剰の塩基が中和され、ＭＦＳＩ水溶液のｐＨが１０を超えにくくなる。また、アミド硫酸イオンは、保存中にＭＦＳＩ水溶液中で徐々に加水分解され、硫酸水素アンモニウムが生じる。生じた硫酸水素アンモニウムの緩衝作用によりＭＦＳＩ水溶液のｐＨが変動しにくくなるため、ＭＦＳＩ水溶液のｐＨを適正な範囲に維持しやすい。アミド硫酸イオンの含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、１～１００００質量ｐｐｍであると好ましく、１０～５０００質量ｐｐｍであるとより好ましく、１００～４０００質量ｐｐｍであると更に好ましく、５００～３０００質量ｐｐｍであると特に好ましい。また、アミド硫酸イオンの含有量は、ＭＦＳＩの精製負荷が低減する観点から、１５００質量ｐｐｍ以下であってもよく、１～１０００質量ｐｐｍであってもよく、１～５００質量ｐｐｍであってもよい。アミド硫酸イオンの濃度は、アミド硫酸又はその塩（例えば、アミド硫酸のアルカリ金属塩）をＭＦＳＩ水溶液に添加することによって調整してもよい。
【0026】
本開示のＭＦＳＩ水溶液は、不純物としてアンモニア又はアンモニウム塩を含んでいてもよい。ＭＦＳＩ水溶液におけるアンモニア又はアンモニウム塩の含有量は、ＭＦＳＩ水溶液からＭＦＳＩを有機溶媒での分離する際の分離性の観点から、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して、１００００質量ｐｐｍ以下であると好ましく、１０００質量ｐｐｍ以下であるとより好ましく、１～５００質量ｐｐｍであると更に好ましい。なお、アンモニア又はアンモニウム塩は、ＭＦＳＩ水溶液に含まれていなくてもよく、アンモニア又はアンモニウム塩の含有量を実質的に０質量ｐｐｍとしてもよい。
【0027】
本開示のＭＦＳＩ水溶液は、原料に由来する不純物を含んでいてもよい。そのような不純物としては、ビス（フルオロスルホニル）イミド（Ｈ（ＳＯ２Ｆ）２Ｎ、以下、ＨＦＳＩとも呼ぶ。）が挙げられる。ＭＦＳＩ水溶液におけるＨＦＳＩの含有量としては、ＭＦＳＩ１００モル部に対して、７モル部以下であると好ましく、５モル部以下であるとより好ましく、３モル部以下であると更に好ましく、２モル部以下であると特に好ましく、１モル部以下であるとより更に好ましい。なお、ＨＦＳＩは、ＭＦＳＩ水溶液に含まれていなくてもよく、ＨＦＳＩの含有量を、ＭＦＳＩ１００モル部に対して、実質的に０モル部としてもよい。
【0028】
本開示のＭＦＳＩ水溶液は、遷移金属化合物を含まないほうが好ましい。ＭＦＳＩ水溶液における遷移金属化合物の含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して１００質量ｐｐｍ以下であると好ましく、５０質量ｐｐｍ以下であると好ましく、１０質量ｐｐｍ以下であると更に好ましく、５質量ｐｐｍ以下であると特に好ましい。遷移金属化合物としては、ビスマス化合物（フッ化ビスマス（ＢＦ３）、塩化ビスマス（ＢｉＣｌ３）等のハロゲン化ビスマス、酸化ビスマス等）などが挙げられる。ＭＦＳＩ水溶液におけるビスマス化合物の含有量は、ＭＦＳＩ水溶液の総量に対して１００質量ｐｐｍ以下であると好ましく、５０質量ｐｐｍ以下であると好ましく、１０質量ｐｐｍ以下であると更に好ましく、５質量ｐｐｍ以下であると特に好ましく、実質的に０質量ｐｐｍであるとより更に好ましい。
【0029】
本開示のＭＦＳＩ水溶液を調製する方法としては、特に制限はないが、例えば以下の１）～３）の方法が挙げられる。
１）ＭＦＳＩの固体（粉体）を水に溶解させる
２）ＭＦＳＩの有機溶媒溶液から水で抽出する
３）水中でのＨＦＳＩとアルカリ金属化合物との中和反応
１）ＭＦＳＩの固体（粉体）を水に溶解させる
２）ＭＦＳＩの有機溶媒溶液から水で抽出する
３）水中でのＨＦＳＩとアルカリ金属化合物との中和反応
【0030】
１）で用いるＭＦＳＩの固体（粉体）は、従来公知の方法で得られたものであってよい。そのような方法としては、例えば、２）及び３）の方法で得られたものであってよく、以下の４）又は５）の方法で得られたものから副生成物を除去したものであってもよい。
４）水中でのビス（フルオロスルホニル）イミドのオニウム塩とアルカリ金属水酸化物との反応
５）水中でのビス（フルオロスルホニル）イミドの塩とアルカリ金属ハロゲン化物とのイオン交換反応
４）の方法において、オニウムイオンとしては、例えば、アンモニウムイオン、オキソニウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン等が挙げられ、アンモニウムイオンとしては、ＮＨ４ ＋、テトラメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリプロピルアンモイニウム等が挙げられる。
５）の方法において、ビス（フルオロスルホニル）イミドの塩としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩等が挙げられる。
４）水中でのビス（フルオロスルホニル）イミドのオニウム塩とアルカリ金属水酸化物との反応
５）水中でのビス（フルオロスルホニル）イミドの塩とアルカリ金属ハロゲン化物とのイオン交換反応
４）の方法において、オニウムイオンとしては、例えば、アンモニウムイオン、オキソニウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン等が挙げられ、アンモニウムイオンとしては、ＮＨ４ ＋、テトラメチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム、トリプロピルアンモイニウム等が挙げられる。
５）の方法において、ビス（フルオロスルホニル）イミドの塩としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アルキルアンモニウム塩等が挙げられる。
【0031】
２）の方法において、有機溶媒としては、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ニトリル系溶媒、ハロゲン系溶媒、芳香族系溶媒、カーボネート系溶媒等が挙げられる。
３）の方法において、アルカリ金属化合物としては、ＨＦＳＩと反応し、副生成物として水又は二酸化炭素等の容易に除去できる気体を生じるものが好ましく、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が挙げられる。３）の方法においては、未反応物が水溶液中に残らないよう、ほぼ等モルのＨＦＳＩとアルカリ金属化合物を使用し、不溶性の未反応物はろ過等によって除去することができる。
なお、３）又は４）の方法で製造されたＭＦＳＩの水溶液から有機溶媒によりＭＦＳＩを抽出して得られたＭＦＳＩ溶液に２）の方法を適用してＭＦＳＩから副生成物を分離してもよい。
３）の方法において、アルカリ金属化合物としては、ＨＦＳＩと反応し、副生成物として水又は二酸化炭素等の容易に除去できる気体を生じるものが好ましく、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩等が挙げられる。３）の方法においては、未反応物が水溶液中に残らないよう、ほぼ等モルのＨＦＳＩとアルカリ金属化合物を使用し、不溶性の未反応物はろ過等によって除去することができる。
なお、３）又は４）の方法で製造されたＭＦＳＩの水溶液から有機溶媒によりＭＦＳＩを抽出して得られたＭＦＳＩ溶液に２）の方法を適用してＭＦＳＩから副生成物を分離してもよい。
【0032】
ＭＦＳＩ水溶液のｐＨを調整する場合、酸又は塩基を添加してｐＨを調整することができる。酸としては特に制限はないが、佛酸、塩酸、硫酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、硫酸水素リチウム等が挙げられる。塩基としては、アルカリ金属水酸化物（水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等）、アルカリ金属炭酸塩（炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム）などが挙げられる。
【0033】
本開示の水溶液入り容器は、容器内に上記ＭＦＳＩ水溶液を収容したものである。すなわち、本開示の水溶液入り容器は、容器と、当該容器内に収容された本開示のＭＦＳＩ水溶液とを備える。「水溶液入り」とは、水溶液が容器内に既に収容された状態を指す。
【0034】
容器の材質としては特に制限はなく、樹脂、ガラス、金属等のいずれの材質のものも使用できる。樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩化ビニル、ＰＥＴ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ等が挙げられる。ガラスとしては、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、石英ガラス等が挙げられる。金属としては、鉄、ＳＵＳ、銅、ニッケル合金、コバルト合金、チタン合金等が挙げられる。なお、容器は、ボトルであってもよいが、袋状のものであってもよく、ポリプロピレン等の樹脂製の袋であってもよい。なお、容器は一種以上の材料で構成されていてもよく、例えば、複数の樹脂を積層した材料、樹脂又はガラスに金属箔を積層した材料等を使用してもよい。
【0035】
ＭＦＳＩ水溶液において、ＭＦＳＩは徐々に分解して強酸となり金属を腐食する傾向にある。また、微量のフッ酸も発生するためガラスを侵食する可能性もある。そのため、長期間の保存を行う場合は、樹脂製容器で保管することが好ましい。なお、容器が２種類以上の材料を含む場合、ＭＦＳＩ水溶液と接触する側の表面が樹脂で構成されていると好ましい。
【0036】
本開示のＭＦＳＩ水溶液は、保存安定性に優れるため、水溶液のまま保管することができる。ＭＦＳＩ水溶液は、上述の水溶液入り容器として保管されてよい。
保管温度は、－２０℃～６０℃であると好ましく、－１０℃～４５℃であるとより好ましく、０℃から４０℃であると更に好ましい。ＭＦＳＩ水溶液は一旦凝固し、凝固したＭＦＳＩ水溶液が再融解する際に分解する場合がある。保管温度が－２０℃以上であると、再融解する際のＭＦＳＩの分解を抑制できる傾向にある。保管温度が６０℃以下であると、ＭＦＳＩの分解反応を抑制することができる傾向にある。
ＭＦＳＩ水溶液の保管期間としては、少なくとも１日であってよく、少なくとも３日であってよく、少なくとも１週間であってよい。
ＭＦＳＩ水溶液は、保管中の水分の減少を避けるため、容器に密封された状態で保管されることが好ましい。
保管温度は、－２０℃～６０℃であると好ましく、－１０℃～４５℃であるとより好ましく、０℃から４０℃であると更に好ましい。ＭＦＳＩ水溶液は一旦凝固し、凝固したＭＦＳＩ水溶液が再融解する際に分解する場合がある。保管温度が－２０℃以上であると、再融解する際のＭＦＳＩの分解を抑制できる傾向にある。保管温度が６０℃以下であると、ＭＦＳＩの分解反応を抑制することができる傾向にある。
ＭＦＳＩ水溶液の保管期間としては、少なくとも１日であってよく、少なくとも３日であってよく、少なくとも１週間であってよい。
ＭＦＳＩ水溶液は、保管中の水分の減少を避けるため、容器に密封された状態で保管されることが好ましい。
【0037】
また、本開示のＭＦＳＩ水溶液は、保存安定性に優れるため、水溶液のまま輸送することができる。ＭＦＳＩ水溶液は、上述の水溶液入り容器として輸送されてよい。
輸送方法としては、例えば輸送車両による輸送が挙げられ、輸送車両の荷台等に乗せた状態で輸送する方法が挙げられる。
輸送方法としては、例えば輸送車両による輸送が挙げられ、輸送車両の荷台等に乗せた状態で輸送する方法が挙げられる。
【0038】
本開示のＭＦＳＩ水溶液の使用方法としては、水溶液としてそのまま使用してもよいが、加熱、減圧、スプレードライ、又はそれらを組み合わせた方法により水を除去してＭＦＳＩ粉体を得てもよいし、有機溶媒によりＭＦＳＩを抽出してＭＦＳＩの有機溶媒溶液を得てもよい。
【0039】
有機溶媒による抽出を行う場合、当該有機溶媒としては、特に限定されないが、エーテル系溶媒、ニトリル系溶媒、エステル系溶媒、カーボネート系溶媒等が使用できる。好ましくは、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、バレロニトリル、イソブチロニトリル、ブチロニトリル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、エチレンカーボネート、あるいはそれらから任意に組み合わせて得ることができる混合溶媒が挙げられる。アミド硫酸イオン、フッ素イオン、硫酸イオン、及びアンモニア又はアンモニウム塩は、塩又は分子の形態で抽出操作により水層へ選択的に分離除去できる。
【0040】
有機溶媒により抽出されたＭＦＳＩは、更に濃縮、晶析、再結晶等を行うことにより、単離精製できる。
【0041】
得られたＭＦＳＩ粉体又は溶液は、電池又はキャパシタの電解液への添加物、選択的求電子フッ素化剤、光酸発生剤、熱酸発生剤、近赤外線吸収色素等に使用することができる。
【実施例】
【0042】
（製造例１）
水１０．０ｇにリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体１０．０ｇを溶解させて水溶液を得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが２．９であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより水溶液中にフッ化物イオンが３０質量ｐｐｍ、硫酸イオンが２０質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２５質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
水１０．０ｇにリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体１０．０ｇを溶解させて水溶液を得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが２．９であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより水溶液中にフッ化物イオンが３０質量ｐｐｍ、硫酸イオンが２０質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２５質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
【0043】
（製造例２）
水９．９ｇに炭酸リチウム０．１０ｇ及びリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体１０．０ｇを溶解させて水溶液を得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが７．２であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中には、炭酸リチウムを除いて製造例１と同量のフッ化物イオン、硫酸イオン、アミド硫酸イオンが含まれていることが分かった。
水９．９ｇに炭酸リチウム０．１０ｇ及びリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体１０．０ｇを溶解させて水溶液を得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが７．２であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中には、炭酸リチウムを除いて製造例１と同量のフッ化物イオン、硫酸イオン、アミド硫酸イオンが含まれていることが分かった。
【0044】
（製造例３）
水に硫酸０．０５９ｇを溶解させて１０．０ｇに調整したものに、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体１０．０ｇを溶解させて水溶液を得た。硫酸の添加量は、硫酸イオンの初期濃度で２８６７質量ｐｐｍに相当する。ｐＨメーターにより得られたＬｉＦＳＩ水溶液のｐＨが０．１であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、ＬｉＦＳＩ水溶液中には、硫酸の添加分を除いて製造例１と同量のフッ化物イオン、アミド硫酸イオンが含まれていていることが分かった。
水に硫酸０．０５９ｇを溶解させて１０．０ｇに調整したものに、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体１０．０ｇを溶解させて水溶液を得た。硫酸の添加量は、硫酸イオンの初期濃度で２８６７質量ｐｐｍに相当する。ｐＨメーターにより得られたＬｉＦＳＩ水溶液のｐＨが０．１であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、ＬｉＦＳＩ水溶液中には、硫酸の添加分を除いて製造例１と同量のフッ化物イオン、アミド硫酸イオンが含まれていていることが分かった。
【0045】
（製造例４）
炭酸リチウム２１４ｇと水９６６ｇとを混合し氷浴で冷却したスラリーに対し、ビス（フルオロスルホニル）イミド１０００ｇを４５分間かけて滴下した。得られた白濁液から不溶物をＮｏ．５Ｃの桐山ろ紙で取り除くことにより、ＬｉＦＳＩを５０．１質量％含む水溶液（水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．８質量％であった。）を得た。なお、ＬｉＦＳＩの濃度は、１９Ｆ ＮＭＲにより測定した。
得られた水溶液には、１９Ｆ ＮＭＲ分析により、フルオロスルホン酸イオンが９１質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。また、イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中にフッ化物イオンが６質量ｐｐｍ、硫酸イオンが２８質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１９３０質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが６質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。また、ｐＨ試験紙により得られた水溶液のｐＨが５であることが分かった。
炭酸リチウム２１４ｇと水９６６ｇとを混合し氷浴で冷却したスラリーに対し、ビス（フルオロスルホニル）イミド１０００ｇを４５分間かけて滴下した。得られた白濁液から不溶物をＮｏ．５Ｃの桐山ろ紙で取り除くことにより、ＬｉＦＳＩを５０．１質量％含む水溶液（水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．８質量％であった。）を得た。なお、ＬｉＦＳＩの濃度は、１９Ｆ ＮＭＲにより測定した。
得られた水溶液には、１９Ｆ ＮＭＲ分析により、フルオロスルホン酸イオンが９１質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。また、イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中にフッ化物イオンが６質量ｐｐｍ、硫酸イオンが２８質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１９３０質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが６質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。また、ｐＨ試験紙により得られた水溶液のｐＨが５であることが分かった。
【0046】
（製造例５）
水９．９ｇに水酸化リチウム一水和物０．１０ｇ及びリチウムビス（フルオロスルホニル）イミド１０．０ｇを溶解させて水溶液を得た。ｐＨ試験紙により得られた水溶液のｐＨが１４であることが分かった。
水９．９ｇに水酸化リチウム一水和物０．１０ｇ及びリチウムビス（フルオロスルホニル）イミド１０．０ｇを溶解させて水溶液を得た。ｐＨ試験紙により得られた水溶液のｐＨが１４であることが分かった。
【0047】
（製造例６）
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が１０．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが７．３であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中にフッ化物イオンが８質量ｐｐｍ、硫酸イオンが３質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が１０．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが７．３であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中にフッ化物イオンが８質量ｐｐｍ、硫酸イオンが３質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
【0048】
（製造例７）
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が３１．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが７．２であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中にフッ化物イオンが２０質量ｐｐｍ、硫酸イオンが４質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が３１．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが７．２であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中にフッ化物イオンが２０質量ｐｐｍ、硫酸イオンが４質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
【0049】
（製造例８）
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が４０．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが６．９であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中にフッ化物イオンが２６質量ｐｐｍ、硫酸イオンが５質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が４０．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより得られた水溶液のｐＨが６．９であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、得られた水溶液中にフッ化物イオンが２６質量ｐｐｍ、硫酸イオンが５質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
【0050】
（製造例９）
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が７１．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより水溶液のｐＨが５．６であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、水溶液中にフッ化物イオンが４３質量ｐｐｍ、硫酸イオンが６質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１８質量ｐｐｍ含まれていた。
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が７１．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより水溶液のｐＨが５．６であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、水溶液中にフッ化物イオンが４３質量ｐｐｍ、硫酸イオンが６質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１８質量ｐｐｍ含まれていた。
【0051】
（製造例１０）
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が８１．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより水溶液のｐＨが５．１であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、水溶液中にフッ化物イオンが５３質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１９質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２５質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
水にリチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの粉体を溶解させて、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミドの濃度が８１．０質量％の水溶液２０．０ｇを得た。ｐＨメーターにより水溶液のｐＨが５．１であることが分かった。イオンクロマトグラフィーにより、水溶液中にフッ化物イオンが５３質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１９質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２５質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
【0052】
（実施例１）
製造例１で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した。保管後の水溶液には、１９Ｆ ＮＭＲ分析により、ＬｉＦＳＩが４９．９質量％、フッ化物イオンが２９質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。また、イオンクロマトグラフィーにより、硫酸イオンが２２質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２５質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
製造例１で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した。保管後の水溶液には、１９Ｆ ＮＭＲ分析により、ＬｉＦＳＩが４９．９質量％、フッ化物イオンが２９質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。また、イオンクロマトグラフィーにより、硫酸イオンが２２質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２５質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
【0053】
（実施例２）
製造例２で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが４９．６質量％、フッ化物イオンが４０質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１７質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２２質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．４質量％であった。
製造例２で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが４９．６質量％、フッ化物イオンが４０質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１７質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２２質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．４質量％であった。
【0054】
（実施例３）
製造例３で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが５０．０質量％、フッ化物イオンが３９質量ｐｐｍ、硫酸イオンが３３０１質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２４６質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが１質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．７質量％であった。
製造例３で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが５０．０質量％、フッ化物イオンが３９質量ｐｐｍ、硫酸イオンが３３０１質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが２４６質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが１質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．７質量％であった。
【0055】
（実施例４）
製造例４で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが５０．１質量％、フルオロスルホン酸イオンが６４質量ｐｐｍ、フッ化物イオンが６質量ｐｐｍ、硫酸イオンが２１質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１８２０質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが７質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
製造例４で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが５０．１質量％、フルオロスルホン酸イオンが６４質量ｐｐｍ、フッ化物イオンが６質量ｐｐｍ、硫酸イオンが２１質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１８２０質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが７質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
【0056】
（実施例５）
製造例４で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが５０．１質量％、フルオロスルホン酸イオンが７３質量ｐｐｍ、フッ化物イオンが６質量ｐｐｍ、硫酸イオンが２７質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１８３９質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが６質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
製造例４で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが５０．１質量％、フルオロスルホン酸イオンが７３質量ｐｐｍ、フッ化物イオンが６質量ｐｐｍ、硫酸イオンが２７質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１８３９質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが６質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。
【0057】
（実施例６）
製造例４で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中４０℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが５０．１質量％、フルオロスルホン酸イオンが３３質量ｐｐｍ、フッ化物イオンが１３質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１７５質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１９５０質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが８質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．８質量％であった。
製造例４で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中４０℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが５０．１質量％、フルオロスルホン酸イオンが３３質量ｐｐｍ、フッ化物イオンが１３質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１７５質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１９５０質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが８質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．８質量％であった。
【0058】
（実施例７）
製造例６で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中４０℃で３ヶ月間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが１０．２質量％、フッ化物イオンが８質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１２質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが３質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
製造例６で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中４０℃で３ヶ月間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが１０．２質量％、フッ化物イオンが８質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１２質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが３質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
【0059】
（実施例８）
製造例７で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中４０℃で３ヶ月間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが３０．８質量％、フッ化物イオンが１７質量ｐｐｍ、硫酸イオンが３質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
製造例７で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中４０℃で３ヶ月間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが３０．８質量％、フッ化物イオンが１７質量ｐｐｍ、硫酸イオンが３質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
【0060】
（実施例９）
製造例８で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中４０℃で１ヶ月間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが４０．８質量％、フッ化物イオンが２５質量ｐｐｍ、硫酸イオンが５質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
製造例８で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中４０℃で１ヶ月間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが４０．８質量％、フッ化物イオンが２５質量ｐｐｍ、硫酸イオンが５質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
【0061】
（実施例１０）
製造例９で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で２週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが７１．１質量％、フッ化物イオンが５３質量ｐｐｍ、硫酸イオンが５２質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１８７質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
製造例９で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で２週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが７１．１質量％、フッ化物イオンが５３質量ｐｐｍ、硫酸イオンが５２質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが１８７質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、１００．０質量％であった。
【0062】
（実施例１１）
製造例１０で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で２週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが８０．８質量％、フッ化物イオンが１３０質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１０２質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが３７５質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．９質量％であった。
製造例１０で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で２週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが８０．８質量％、フッ化物イオンが１３０質量ｐｐｍ、硫酸イオンが１０２質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが３７５質量ｐｐｍ含んでいた。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９９．９質量％であった。
【0063】
（比較例）
製造例５で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが４８．５質量％、フッ化物イオンが２４８８質量ｐｐｍ、硫酸イオンが３９８７質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが８１３５質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが５質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９７．６質量％であった。
製造例５で得られた水溶液を、ポリプロピレン製容器中２５℃で１週間保管した後に実施例１と同様の分析をした結果、水溶液中には、ＬｉＦＳＩが４８．５質量％、フッ化物イオンが２４８８質量ｐｐｍ、硫酸イオンが３９８７質量ｐｐｍ、アミド硫酸イオンが８１３５質量ｐｐｍ、アンモニウムイオンが５質量ｐｐｍ含まれていることが分かった。保管後の水溶液における水とＬｉＦＳＩの合計量は、９７．６質量％であった。
【0064】
実施例１～１１、及び比較例における保管条件、保管前後での各成分の濃度等を表１に示す。
【0065】
【表1】
【0066】
表１に示すとおり、実施例１～１１では、保管前後の水溶液のＬｉＦＳＩ濃度が一定に保たれていることから、ＬｉＦＳＩの分解が抑制され、保存安定性が良好であることが分かった。一方、比較例では、保管前後でＬｉＦＳＩ濃度が減少しており、保存後のアルカリ金属ビス（フルオロスルホニル）イミド及び水の含有量の合計が９８質量％を下回っていることから保管中にＬｉＦＳＩの分解反応が進んでおり、保存安定性に劣ることが分かった。