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WO2020115419A1 - Procede de preparation de sel d'imides contenant un groupement fluorosulfonyle - Google Patents

Procede de preparation de sel d'imides contenant un groupement fluorosulfonyle Download PDF

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Publication number
WO2020115419A1
WO2020115419A1 PCT/FR2019/052897 FR2019052897W WO2020115419A1 WO 2020115419 A1 WO2020115419 A1 WO 2020115419A1 FR 2019052897 W FR2019052897 W FR 2019052897W WO 2020115419 A1 WO2020115419 A1 WO 2020115419A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
compound
formula
so2f
iii
organic solvent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2019/052897
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Luc Couturier
Grégory Schmidt
Rémy Teissier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of WO2020115419A1 publication Critical patent/WO2020115419A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C311/00—Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups
    • C07C311/48—Amides of sulfonic acids, i.e. compounds having singly-bound oxygen atoms of sulfo groups replaced by nitrogen atoms, not being part of nitro or nitroso groups having nitrogen atoms of sulfonamide groups further bound to another hetero atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082—Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
    • C01B21/086—Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals containing one or more sulfur atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F1/00—Compounds containing elements of Groups 1 or 11 of the Periodic Table
    • C07F1/02—Lithium compounds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of lithium salts of imides containing a fluorosulfonyl group.
  • the sulfonylimide anions by their very low basicity, are increasingly used in the field of energy storage in the form of inorganic salts in batteries, or organic salts in super capacitors or in the field of liquids ionic.
  • the battery market is booming and the reduction of battery manufacturing costs becoming a major issue, a large-scale and low-cost synthesis process of this type of anions is necessary.
  • LiPF 6 LiPF 6
  • LiPFI LiN (FS0 2 ) 2
  • LiFSI LiFSI-containing bis (chlorosulfonyl) imide
  • intermediate salts such as for example a zinc salt of bis (fluorosulfonyl) imide, followed by an ammonium salt of bis (fluorosulfonyl) imide.
  • LiFSI LiFSI
  • steps leading to mixtures comprising LiFSI, water and an organic solvent miscible with water An additional step of extracting LiFSI with an organic solvent immiscible with water is then necessary.
  • Such methods require purification steps additional.
  • the question of the treatment of aqueous effluents is important.
  • the treatment of water / organic solvent mixtures miscible with water can prove to be difficult, and in particular impact the cost of the overall industrial process.
  • the present invention relates to a process for the preparation of a compound of formula (III) below:
  • said method comprising:
  • step b) comprising:
  • step c) comprising the reaction of the composition obtained in step b), said composition comprising at least one compound of formula (II) below:
  • aqueous composition comprising at least one lithiated base.
  • the present invention relates to a process for the preparation of a compound of formula (III) below:
  • R 2 represents one of the following radicals: F, CF 3 , CHF 2 , CH 2 F, C 2 HF 4 , C 2 H 2 F 3 , C 2 H 3 F 2 , C 2 F 5 , C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H 2 F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, CeFi7 or C9F19, preferably R 2 representing F; said method comprising:
  • step a) comprising the reaction of a sulfonamide of formula (A) below:
  • Ri represents one of the following radicals: Cl, F, CF 3 , CHF 2 , CH 2 F, C 2 HF 4 , C 2 H 2 F 3 , C 2 H 8 F 2 , C 2 F 5 , C3F7 , C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H 2 F7, C4H4F5, C5F11, CeFis, C7F15, C 8 Fi 7 OR C 9 F 19, Ri preferably representing Cl;
  • step b) comprising:
  • step c) comprising the reaction of the composition obtained in step b), said composition comprising at least one compound of formula (II) below:
  • aqueous composition comprising at least one lithiated base.
  • the method according to the invention advantageously makes it possible to remedy at least one of the drawbacks of the existing methods.
  • it leads to at least one of the following advantages:
  • the above-mentioned process further comprises a step a), prior to step b), comprising the reaction of a sulfonamide of formula (A) below:
  • the compound (A) is that in which Ro represents OH.
  • Step a) can be carried out:
  • the sulfur-containing agent can be chosen from the group consisting of chlorosulfonic acid (CIS0 3 H), sulfuric acid, oleum, and their mixtures.
  • the chlorinating agent can be chosen from the group consisting of thionyl chloride (SOCI 2 ), oxalyl chloride (COCI) 2 , phosphorus pentachloride (PCI 5 ), phosphonyl trichloride (PCI 3 ), phosphoryl trichloride (POCI 3 ), and mixtures thereof.
  • the chlorinating agent is thionyl chloride.
  • the chlorination step a) can be carried out in the presence of a catalyst, such as for example chosen from a tertiary amine (such as methylamine, triethylamine, or diethylmethylamine); pyridine; and 2,6-lutidine.
  • a catalyst such as for example chosen from a tertiary amine (such as methylamine, triethylamine, or diethylmethylamine); pyridine; and 2,6-lutidine.
  • the molar ratio between the sulfur acid and the compound (A) can be between 0.7 and 5, preferably between 0.9 and 5.
  • the molar ratio between the chlorinating agent and the compound (A) can be between 2 and 10, preferably between 2 and 5.
  • the sulfur-containing agent is chlorosulfonic acid
  • the sulfur-containing agent is sulfuric acid (or oleum)
  • the molar ratio between sulfuric acid (or oleum) and the compound (A) is between 0.7 and 5.
  • the sulfur-containing agent is sulfuric acid (or oleum)
  • step a) comprises a step of heating a mixture containing sulfamic acid and chlorosulfonic acid to a temperature T1 greater than 40 ° C, preferably from 50 ° C to 150 ° C , preferably from 60 ° C to 90 ° C, followed by the addition of thionyl chloride.
  • Thionyl chloride can be added in a single addition, or continuously, or in multiple additions at regular or irregular intervals.
  • Step a) advantageously makes it possible to form a compound of formula (I):
  • Ri is as defined above, and in particular in which Ri represents Cl.
  • the method according to the invention can optionally comprise an additional step a ’) of purification of the compound of formula (I) above-mentioned. It can for example be a distillation step.
  • the method according to the invention comprises a step b) comprising:
  • step b1) fluorination of a compound of formula (I) with anhydrous HF, in the presence of at least one organic solvent SOI immiscible with water.
  • Step b1) allows in particular the fluorination of the compound of formula (I) into a compound of formula (II):
  • R2 represents F, CF 3 , CHF2, or CH2F. It is particularly preferred that R2 represents F.
  • anhydrous HF HF containing less than 500 ppm of water, preferably less than 300 ppm of water, preferably less than 200 ppm of water.
  • a solvent “immiscible with water” is a solvent of which less than 1.5% by weight is miscible in water, preferably less than 1.0% by weight, advantageously less than 0.5% by weight, at a temperature of 25 ° C and at atmospheric pressure.
  • the percentage by weight is understood to mean the weight ratio of the solvent / weight (solvent + water).
  • the organic solvent SOI can be chosen from esters, nitriles, ethers, aromatic solvents, and mixtures thereof.
  • the organic solvent SOI is chosen from the group consisting of butyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyronitrile, valeronitrile, benzonitrile, diisopropyl ether, 2 -methoxy-2-methylbutane, cyclopentylmethyl ether, benzene, toluene, chlorobenzene, dichlorobenzene, xylenes, ethylbenzene, and mixtures thereof.
  • Step b1) can be carried out at a temperature between 0 ° C. and the boiling point of the organic solvent SOI (or of the mixture of organic solvents SOI).
  • step b1) is carried out at a temperature between 5 ° C and the boiling point of the organic solvent SOI (or of the mixture of organic solvents SOI), preferably between 20 ° C and the boiling temperature of SOI organic solvent (or mixture of organic SOI solvents).
  • Step b1) can be carried out at a pressure P, preferably between 0 and 16 bar abs.
  • This step b1) is preferably carried out by dissolving the compound of formula (I) in the organic solvent SOI, or the mixture of organic solvents SOI, prior to the reaction step with anhydrous HF.
  • the molar ratio between the compound of formula (I) and the organic solvent (s) SOI is preferably between 0.001 and 10, and advantageously between 0.005 and 5.
  • the molar ratio between anhydrous HF and the compound of formula (I) involved is preferably between 2 and 100, and advantageously between 2 and 10.
  • Anhydrous HF can be introduced by bubbling in gaseous form into the reaction medium comprising the compound of formula (I) dissolved in the organic solvent (s) SOI, or the compound of formula (I) can be introduced into an anhydrous HF / organic solvent (s) SOI mixture.
  • Step b1) can be carried out in a closed environment or in an open environment, preferably step b) is carried out in an open environment with in particular release of HCI in gas form.
  • the fluorination reaction typically leads to the formation of HCl, the majority of which can be degassed from the reaction medium (like the excess HF), for example by stripping with a neutral gas (such as nitrogen, helium or argon).
  • a neutral gas such as nitrogen, helium or argon
  • composition obtained at the end of step b1) can be stored in an HF-resistant container.
  • the composition obtained in step b1) may comprise HF (it is in particular unreacted HF), the compound of formula (II) above, the solvent, and optionally HCl, and / or optionally compounds heavy.
  • Step b) of the process according to the invention can comprise a step b2) of distillation of the composition obtained in step b1), preferably under reduced pressure.
  • Step b2) can be followed by a step b3) of dissolving the composition obtained in step b2) in an organic solvent S02 immiscible with water.
  • the organic solvent S02 can be identical to the above-mentioned SOI solvent.
  • step c) comprising the reaction of:
  • composition obtained in step b) said composition comprising a compound of formula (II) below:
  • R 2 being as defined above, and preferably R 2 representing F,
  • aqueous composition comprising at least one lithiated base.
  • Step c) advantageously makes it possible to convert the compound of formula (II) into a compound of the above-mentioned formula:
  • R 2 represents one of the following radicals: F, CF 3 , CHF 2 , CH 2 F, C 2 HF 4 , C 2 H 2 F 3 , C 2 HSF 2 , C 2 F 5 , C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H 2 F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, CeF-17 or C9F19, R 2 preferably representing F.
  • step c) can be carried out from the composition obtained in step b1) or from the composition obtained in step b2), or from the composition obtained in step b3).
  • the aqueous composition comprising at least one lithiated base is an aqueous suspension or an aqueous solution.
  • the lithiated base is preferably chosen from lithiated bases whose conjugated acid has a pKa greater than 2.5.
  • the lithiated base is chosen from the group consisting of LiOH, LiOH.FbO, LiHCC> 3, L12CO3, LiF, LiOAc, and their mixtures.
  • the lithiated base is LiOH, H 2 0.
  • the aqueous composition comprising at least one lithiated base can be prepared by any conventional means for preparing an alkaline aqueous composition. It can for example be the dissolution of the lithiated base in ultrapure or deionized water, with stirring.
  • step c) is such that:
  • the molar ratio of the lithiated base divided by the number of basicities of said salt relative to the compound of formula (II) is greater than or equal to 1, preferably less than 5, preferably less than 3, preferably between 1 and 2; and or
  • the mass ratio of the lithiated base to the mass of water in the aqueous composition is between 0.1 and 2, preferably between 0.2 and 1, preferably between 0.3 and 0.7.
  • salt L1 2 CO 3 has a number of basicities equal to 2.
  • Step c) of the process according to the invention can be carried out at a temperature less than or equal to 40 ° C, preferably less than or equal to 30 ° C, preferably less than or equal to 20 ° C, and in particular less than or equal at 15 ° C.
  • step c) is carried out at a temperature ranging from 5 ° C to 40 ° C.
  • Step c) may correspond to the introduction of the composition obtained in step b) into the aqueous composition comprising at least one lithiated base, or to the introduction of the aqueous composition comprising at least one lithiated base into the composition obtained in step b).
  • the composition obtained in step b) is added to the aqueous composition comprising at least one lithiated base.
  • the process according to the invention may comprise an additional step of filtering the composition obtained in step c), leading to a filtrate F and to a cake G.
  • the compound of formula (III) can be contained in the filtrate F and / or in the cake G.
  • the filtrate F can be subjected to a decantation step leading to an organic phase and to an aqueous phase, and to a recovery step of the organic phase comprising the compound of formula (III).
  • the process can comprise a decantation step leading to an organic phase and to an aqueous phase, and to a step for recovering the organic phase comprising the compound of formula (III ).
  • the aqueous phase resulting from at least one of the abovementioned decantations, can optionally be subjected to an additional extraction step with an organic solvent SO 3 immiscible with water, in order to extract the compound of formula (III) above-mentioned in an organic phase.
  • the extraction step typically leads to the separation of an aqueous phase and an organic phase.
  • organic solvent SO 3 is chosen in particular from the following families: esters, nitriles, ethers, chlorinated solvents, aromatic solvents, and mixtures thereof.
  • the organic solvent SO 3 is chosen from butyl acetate, isopropyl acetate, butyronitrile, valeronitrile, 2-methoxy-2-methylbutane, cyclopentylmethyl ether, and their mixtures.
  • the organic solvent S03 is identical to the SOI solvent used in step b).
  • the extraction can optionally be carried out in the presence of an SO 4 co-solvent chosen from hexane, cyclohexane, heptane, benzene, toluene, chlorobenzene, dichloromethane, 1,2-dichloromethane, said co -solvent being used in an amount less than that of the solvent S03.
  • an SO 4 co-solvent chosen from hexane, cyclohexane, heptane, benzene, toluene, chlorobenzene, dichloromethane, 1,2-dichloromethane, said co -solvent being used in an amount less than that of the solvent S03.
  • This extraction step advantageously improves the recovery rate of the compound of formula (III).
  • the compound of formula (III) may be in the form of a composition comprising from 10% to 95% by weight of compound of formula (III) relative to the total weight of said composition.
  • Step c) can be followed by a step of concentration of organic phase (s) recovered.
  • the organic composition obtained in step c) advantageously has a reduced content of impurities, and in particular a reduced content of at least one of the following impurities: CL, S0 4 2 , K + , Na + , P, FSOsLi, FSO2NH2 , water.
  • the method according to the invention may also comprise a step of purifying the compound of formula above-mentioned.
  • Step d) of purification of the compound of formula (III) can be carried out by any known conventional method. It can be for example an extraction method, a washing method with solvents, an aqueous washing method, a vacuum evaporation method, a filtration method, a reprecipitation method, a crystallization method, or a combination thereof .
  • the process according to the present invention is particularly advantageous for manufacturing the following compounds of formula (III): LiN (SC> 2 F) 2 , L1NSO 2 CF 3 SO 2 F, UNSO 2 C 2 F 5 SO 2 F, UNSO 2 CF 2 OCF 3 SO 2 F, UNSO 2 C 3 HF 6 SO 2 F, UNSO 2 C 4 F 9 SO 2 F, UNSO 2 C 5 F 11 SO 2 F,
  • the process according to the invention is a process for preparing the
  • LiN (S0 2 F) 2 LiFSI
  • lithium salt of bis (fluorosulfonyl) imide lithium, or “lithium bis (fluorosulfonyl) imide”.
  • the process according to the invention advantageously leads to a compound of formula (III), and in particular to LiFSI, having a high purity, in particular at least equal to 99.5% by weight, advantageously at least equal to 99.95% by weight, and possibly including the following impurities in the contents indicated: 0 ⁇ H 2 0 ⁇ 40 ppm, 0 ⁇ Cl ⁇ 80ppm, 0 ⁇ S0 4 2 - ⁇ 80 ppm, 0 ⁇ F ⁇ 20 ppm, 0 ⁇ FSOsLi ⁇ 20 ppm, 0 ⁇ FSC> 2NH2 £ 5 ppm, 0 ⁇ K + ⁇ 50 ppm, and 0 ⁇ Na + ⁇ 80 ppm.
  • ppm means ppm by weight
  • the salt obtained at the end of the process according to the invention can advantageously be used in Li-ion batteries, in particular in electrolytes of Li-ion batteries.
  • it can be Li-ion batteries of portable devices (for example mobile phones, cameras, tablets or portable computers), or electric vehicles, or renewable energy storage (such than photovoltaic or wind).
  • the temperature "between -20 and 80 ° C.” includes in particular the values -20 ° C. and 80 ° C.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de préparation d'un composé de formule (III) suivante : R2-(SO2)-NLi-(SO2)-F (III) ledit procédé comprenant : - une étape b) comprenant : - une étape b1 ) de fluoration d'un composé de formule (I) suivante : R1-(SO2)-NH-(SO2)-CI (I) avec HF anhydre, en présence d'au moins un solvant organique SO1 immiscible à l'eau; - une étape c) comprenant la réaction de la composition obtenue à l'étape b), ladite composition comprenant au moins un composé de formule (II) suivante : R2-(SO2)-NH-(SO2)-F (II), avec une composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée.

Description

PROCEDE DE PREPARATION DE SEL D’IMIDES CONTENANT UN GROUPEMENT
FLUOROSULFONYLE
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un procédé de préparation de sels de lithium d’imides contenant un groupement fluorosulfonyle.
ARRIERE-PLAN TECHNIQUE
Les anions de type sulfonylimide, de par leur très faible basicité, sont de plus en plus utilisés dans le domaine du stockage d’énergie sous forme de sels inorganiques dans les batteries, ou de sels organiques dans les super condensateurs ou dans le domaine des liquides ioniques. Le marché des batteries étant en plein essor et la réduction des coûts de fabrication des batteries devenant un enjeu majeur, un procédé de synthèse à grande échelle et à bas coût de ce type d’anions est nécessaire.
Dans le domaine spécifique des batteries Li-ion, le sel actuellement le plus utilisé est le LiPF6 mais ce sel montre de nombreux désavantages tels qu’une stabilité thermique limitée, une sensibilité à l’hydrolyse et donc une plus faible sécurité de la batterie. Récemment de nouveaux sels possédant le groupement FS02 ont été étudiés et ont démontré de nombreux avantages comme une meilleure conductivité ionique et une résistance à l’hydrolyse. L’un de ces sels, le LiFSI (LiN(FS02)2) a montré des propriétés très intéressantes qui font de lui un bon candidat pour remplacer le LiPF6.
Il existe divers procédés de préparation du LiFSI. W02009/123328 décrit notamment la préparation de LiFSI à partir du bis(chlorosulfonyl)imide, via différentes étapes de préparation de sels intermédiaires, tels que par exemple un sel de zinc de bis(fluorosulfonyl)imide, suivi d’un sel d’ammonium de bis(fluorosulfonyl)imide.
La plupart des procédés existants comprennent de nombreuses étapes, ce qui a pour conséquence de former des produits secondaires présentant des propriétés physiques telles que leur élimination peut s’avérer complexe, et/ou nécessiter des étapes de purification coûteuses. Par ailleurs, l’accumulation d’étapes peut engendrer une diminution des rendements finaux en LiFSI. De plus, certains procédés ne sont pas applicables à l’échelle industrielle et/ou s’avèrent trop coûteux.
Par ailleurs, certains procédés de préparation de LiFSI comprennent des étapes conduisant à des mélanges comprenant LiFSI, de l’eau et un solvant organique miscible à l’eau. Une étape supplémentaire d’extraction du LiFSI avec un solvant organique non miscible à l’eau est alors nécessaire. De tels procédés nécessitent des étapes de purification supplémentaires. En outre, à l’échelle industrielle, la question du traitement des effluents aqueux est importante. Or, le traitement des mélanges eau/solvant organique miscible à l’eau peut s’avérer difficile, et impacter notamment le coût du procédé industriel global.
Il existe donc encore un besoin d’un procédé de préparation de sel de lithium de bis(fluorosulfonyl)imide ne présentant pas au moins l’un des inconvénients susmentionnés.
DESCRIPTION DE L’INVENTION
La présente invention concerne un procédé de préparation d’un composé de formule (III) suivante :
R2-(S02)-N Li-(S02)-F (III) dans laquelle R2 représente l’un des radicaux suivants : F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, CeFi7 ou C9F19, de préférence R2 représentant F;
ledit procédé comprenant :
- une étape b) comprenant :
- une étape b1 ) de fluoration d’un composé de formule (I) suivante : RI-(S02)-NH-(S02)-CI (I) dans laquelle Ri représente l’un des radicaux suivants : Cl, F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8Fi7 OU C9F19, Ri représentant de préférence Cl; avec HF anhydre, en présence d’au moins un solvant organique SOI immiscible à l’eau;
- une étape c) comprenant la réaction de la composition obtenue à l’étape b), ladite composition comprenant au moins un composé de formule (II) suivante :
R2-(S02)-NH-(S02)-F (II),
avec une composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée.
De préférence, la présente invention concerne un procédé de préparation d’un composé de formule (III) suivante :
R2-(S02)-NLi-(S02)-F (III)
dans laquelle R2 représente l’un des radicaux suivants : F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, CeFi7 ou C9F19, de préférence R2 représentant F; ledit procédé comprenant :
- une étape a) comprenant la réaction d’un sulfamide de formule (A) suivante :
RO-(S02)-NH2 (A) dans laquelle Ro représente l’un des radicaux suivants : OH, Cl, F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H8F2, C2F5, C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, C8Fi7 OU C9F19. de préférence Ro représentant OH;
avec au moins un acide soufré et au moins un agent chlorant, pour former un composé de formule (I) :
RI-(S02)-NH-(S02)-CI (I)
dans laquelle Ri représente l’un des radicaux suivants : Cl, F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H8F2, C2F5, C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, CeFis, C7F15, C8Fi7 OU C9F19, Ri représentant de préférence Cl;
- une étape b) comprenant :
- une étape b1 ) de fluoration d’un composé de formule (I) avec HF anhydre, en présence d’au moins un solvant organique SOI immiscible à l’eau;
- une étape c) comprenant la réaction de la composition obtenue à l’étape b), ladite composition comprenant au moins un composé de formule (II) suivante :
R2-(S02)-NH-(S02)-F (II),
avec une composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée.
Le procédé selon l’invention permet avantageusement de remédier à au moins un des inconvénients des procédés existants. Il conduit en particulier à au moins l’un des avantages suivants :
- la préparation d’un composé de formule (III), tel que par exemple le LiFSI, en un nombre d’étapes limité ;
- la préparation d’un composé de formule (III), tel que par exemple le LiFSI, à l’échelle industrielle, et avec un coût de production réduit ;
- la préparation d’un composé de formule (III), tel que par exemple le LiFSI, ayant une pureté élevée, ce qui permet notamment son utilisation dans les électrolytes de batteries Li-ion ;
- la préparation d’un composé de formule (III), tel que par exemple le LiFSI, avec un rendement élevé ; - la préparation d’un composé de formule (III), tel que par exemple le LiFSI, permettant avantageusement de faciliter le traitement des effluents aqueux générés dans le procédé.
Etape a) de chloration
Selon un mode de réalisation, le procédé susmentionné comprend en outre une étape a), préalable à l’étape b), comprenant la réaction d’un sulfamide de formule (A) suivante :
RO-(S02)-NH2 (A) dans laquelle Ro représente l’un des radicaux suivants : OH, Cl, F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H4F3, CsHFe, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, CeFi3, C7FIS, CSFI7 ou C9F19;
avec au moins un acide soufré et au moins un agent chlorant, pour former un composé de formule (I) telle que définie ci-dessus.
De préférence, le composé (A) est celui dans lequel Ro représente OH.
L’étape a) peut être réalisée :
- à une température comprise entre 30°C et 150°C ; et/ou
- avec un temps de réaction compris entre 1 heure et 7 jours ; et/ou
- à une pression comprise entre 1 bar abs et 20 bar abs.
Selon l’invention, l’agent soufré peut être choisi dans le groupe constitué de l’acide chlorosulfonique (CIS03H), de l’acide sulfurique, de l’oléum, et de leurs mélanges.
Selon l’invention, l’agent chlorant peut être choisi dans le groupe constitué du chlorure de thionyle (SOCI2), du chlorure d’oxalyle (COCI)2, du pentachlorure de phosphore (PCI5), du trichlorure de phosphonyle (PCI3), du trichlorure de phosphoryle (POCI3), et de leurs mélanges. De préférence, l’agent chlorant est le chlorure de thionyle.
L’étape de chloration a) peut être réalisée en présence d’un catalyseur, tel que par exemple choisi parmi une amine tertiaire (telle que la méthylamine, triéthylamine, ou la diéthylméthylamine) ; la pyridine ; et la 2,6-lutidine.
Le rapport molaire entre l’acide soufré et le composé (A) (en particulier dans lequel Ro = OH), peut être compris entre 0,7 et 5, de préférence entre 0,9 et 5.
Le rapport molaire entre l’agent chlorant et le composé (A) (en particulier dans lequel Ro = OH), peut être compris entre 2 et 10, de préférence entre 2 et 5.
En particulier, lorsque l’agent soufré est l’acide chlorosulfonique, le rapport molaire entre celui-ci et le composé (A) (en particulier dans lequel Ro = OH), est compris entre 0,9 et 5, et/ou le rapport molaire entre l’agent chlorant et le composé (A), en particulier avec Ro = OH, est compris entre 2 et 5.
En particulier, lorsque l’agent soufré est l’acide sulfurique (ou l’oléum), le rapport molaire entre l’acide sulfurique (ou l’oléum) et le composé (A) (en particulier dans lequel Ro = OH), est compris entre 0,7 et 5.
En particulier, lorsque l’agent soufré est l’acide sulfurique (ou l’oléum), le rapport molaire entre l’acide sulfurique (ou l’oléum) et le composé (A) (en particulier dans lequel Ro = OH) est compris entre 0,9 et 5, et/ou le rapport molaire entre l’agent chlorant et le composé (A), (en particulier dans lequel Ro = OH) est compris entre 2 et 10.
Selon un mode de réalisation, l’étape a) comprend une étape de chauffage d’un mélange contenant l’acide sulfamique et l’acide chlorosulfonique à une température T1 supérieure à 40°C, de préférence de 50°C à 150°C, préférentiellement de 60°C à 90°C, suivie de l’ajout du chlorure de thionyle. Le chlorure de thionyle peut être ajouté en une unique addition, ou de manière continue, ou en multiples additions à intervalles réguliers ou non.
L’étape a) permet avantageusement de former un composé de formule (I) :
RI-(S02)-NH-(S02)-CI (I)
dans laquelle Ri est tel que défini précédemment, et en particulier dans laquelle Ri représente Cl.
Le procédé selon l’invention peut éventuellement comprendre une étape supplémentaire a’) de purification du composé de formule (I) susmentionné. Il peut par exemple s’agir d’une étape de distillation.
Le procédé selon l’invention comprend une étape b) comprenant :
- une étape b1 ) dé fluoration d’un composé de formule (I) avec HF anhydre, en présence d’au moins un solvant organique SOI immiscible à l’eau.
Etape b1)
L’étape b1 ) permet notamment la fluoration du composé de formule (I) en un composé de formule (II) :
R2-(S02)-NH-(S02)-F (II) dans laquelle R2 représente l’un des radicaux suivants : F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2HSF2, C2F5, C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, CeF-17 ou C9F19, de préférence R2 représentant F. De préférence, dans la formule (II) ci-dessus, R2 représente F, CF3, CHF2, ou CH2F. Il est particulièrement préféré que R2 représente F.
Dans le cadre de l’invention, par « HF anhydre », on entend de l’HF contenant moins de 500 ppm d’eau, de préférence moins de 300 ppm d’eau de manière préférée moins de 200 ppm d’eau.
Dans le cadre de l’invention, et sauf mention contraire, un solvant « immiscible à l’eau », est un solvant dont moins de 1 ,5% en poids est miscible dans l’eau, de préférence moins de 1 ,0% en poids, avantageusement moins de 0,5% en poids, à une température de 25°C et à pression atmosphérique. Le pourcentage en poids s’entend en ce qu’il s’agit du rapport poids du solvant / poids (solvant + eau).
Le solvant organique SOI peut être choisi parmi les esters, les nitriles, les éthers, les solvants aromatiques, et leurs mélanges.
De préférence, le solvant organique SOI est choisi dans le groupe constitué de l’acétate de butyle, de l’acétate de propyle, de l’acétate d’isopropyle, du butyronitrile, du valéronitrile, du benzonitrile, du diisopropyl éther, du 2-méthoxy-2-méthylbutane, du cyclopentylméthyl éther, du benzène, du toluène, du chlorobenzène, du dichlorobenzène, des xylènes, de l’éthylbenzène, et de leurs mélanges.
L’étape b1 ) peut être mise en oeuvre à une température comprise entre 0°C et la température d’ébullition du solvant organique SOI (ou du mélange de solvants organiques SOI ). De préférence, l’étape b1 ) est réalisée à une température comprise entre 5°C et la température d’ébullition du solvant organique SOI (ou du mélange de solvants organiques SOI ), préférentiellement entre 20°C et la température d’ébullition du solvant organique SOI (ou du mélange de solvants organiques SOI ).
L’étape b1 ) peut être mise en oeuvre à une pression P, de préférence comprise entre 0 et 16 bars abs.
Cette étape b1 ) est de préférence mise en oeuvre en dissolvant le composé de formule (I) dans le solvant organique SOI , ou le mélange de solvants organiques SOI , préalablement à l’étape de réaction avec l’HF anhydre.
Le rapport molaire entre le composé de formule (I) et le(s) solvant(s) organique(s) SOI est de préférence compris entre 0,001 et 10, et avantageusement entre 0,005 et 5.
Le rapport molaire entre HF anhydre, et le composé de formule (I) mis en jeu est de préférence compris entre 2 et 100, et avantageusement entre 2 et 10.
L’HF anhydre peut être introduit par bullage sous forme gazeuse dans le milieu réactionnel comprenant le composé de formule (I) dissout dans le(s) solvant(s) organique(s) SOI , ou le composé de formule (I) peut être introduit dans un mélange HF anhydre/solvant(s) organique(s) SOI .
L’étape b1 ) peut être effectuée en milieu fermé ou en milieu ouvert, de préférence l’étape b) est réalisée en milieu ouvert avec notamment dégagement d’HCI sous forme gaz.
La réaction de fluoration conduit typiquement à la formation de HCl, dont la majorité peut être dégazée du milieu réactionnel (tout comme l’HF excédentaire), par exemple par entraînement (stripping) par un gaz neutre (tel que l’azote, l’hélium ou l’argon).
La composition obtenue à l’issue de l’étape b1 ) peut être stockée dans un récipient résistant à l’HF.
La composition obtenue à l’étape b1 ) peut comprendre HF (il s’agit en particulier du HF n’ayant pas réagi), le composé de formule (II) susmentionnée, le solvant, et éventuellement HCl, et/ou éventuellement des composés lourds.
Etapes b2) et/ou b3)
L’étape b) du procédé selon l’invention peut comprendre une étape b2) de distillation de la composition obtenue à l’étape b1 ), de préférence sous pression réduite. L’étape b2) peut être suivie d’une étape b3) de mise en solution de la composition obtenue à l’étape b2) dans un solvant organique S02 immiscible à l’eau.
Le solvant organique S02 peut être identique au solvant SOI susmentionné.
Le procédé susmentionné comprend une étape c) comprenant la réaction de :
- la composition obtenue à l’étape b), ladite composition comprenant un composé de formule (II) suivante:
R2-(S02)-NH-(S02)-F (II),
R2 étant tel que défini précédemment, et de préférence R2 représentant F,
- avec une composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée.
L’étape c) permet avantageusement de convertir le composé de formule (II) en un composé de formule (III) susmentionnée :
R2-(S02)-NLi-(S02)-F (III)
dans laquelle R2 représente l’un des radicaux suivants : F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2HSF2, C2F5, C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6F13, C7F15, CeF-17 ou C9F19, R2 représentant de préférence F.
Typiquement, l’étape c) peut être réalisée à partir de la composition obtenue à l’étape b1 ) ou à partir de la composition obtenue à l’étape b2), ou à partir de la composition obtenue à l’étape b3). Selon un mode de réalisation, la composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée est une suspension aqueuse ou une solution aqueuse.
La base lithiée est de préférence choisie parmi les bases lithiées dont l’acide conjugué a un pKa supérieur à 2,5.
Selon un mode de réalisation, la base lithiée est choisi dans le groupe constitué de LiOH, LiOH.FbO, LiHCC>3, L12CO3, LiF, LiOAc, et de leurs mélanges. De préférence, la base lithiée est LiOH,H20.
La composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée peut être préparée par tout moyen conventionnel de préparation de composition aqueuse alcaline. Il peut par exemple s’agir de la dissolution de la base lithiée dans de l’eau ultrapure ou désionisée, sous agitation.
Pour déterminer la quantité de base lithiée à introduire, on peut typiquement procéder à une analyse de l’acidité totale du mélange à neutraliser.
Selon un mode de réalisation, l’étape c) est telle que :
- le rapport molaire de la base lithiée divisé par le nombre de basicités dudit sel par rapport au composé de formule (II) est supérieur ou égal à 1 , de préférence inférieur à 5, de préférence inférieur à 3, de façon préférentielle comprise entre 1 et 2 ; et/ou
- le rapport massique de la base lithiée sur la masse d’eau dans la composition aqueuse est comprise entre 0,1 et 2, de préférence entre 0,2 et 1 de manière préférée entre 0,3 et 0,7.
Par exemple, le sel L12CO3 présente un nombre de basicités égal à 2.
L’étape c) du procédé selon l’invention peut être réalisée à une température inférieure ou égale à 40°C, de préférence inférieure ou égale à 30°C, préférentiellement inférieure ou égale à 20°C, et en particulier inférieure ou égale à 15°C. De préférence, l’étape c) est réalisée à une température allant de 5°C à 40°C.
L’étape c) peut correspondre à l’introduction de la composition obtenue à l’étape b) dans la composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée, ou à l’introduction de la composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée dans la composition obtenue à l’étape b). De préférence, la composition obtenue à l’étape b) est ajoutée dans la composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée.
Lorsque la composition obtenue à l’étape c) est une suspension, le procédé selon l’invention peut comprendre une étape supplémentaire de filtration de la composition obtenue à l’étape c), conduisant à un filtrat F et à un gâteau G.
Le composé de formule (III) peut être contenu dans le filtrat F et/ou dans le gâteau G. Le filtrat F peut être soumis à une étape de décantation conduisant à une phase organique et à une phase aqueuse, et à une étape de récupération de la phase organique comprenant le composé de formule (III). Lorsque la composition obtenue à l’étape c) est une solution, le procédé peut comprendre une étape de décantation conduisant à une phase organique et à une phase aqueuse, et à une étape de récupération de la phase organique comprenant le composé de formule (III).
La phase aqueuse, issue d’au moins l’une des décantations susmentionnées, peut être éventuellement soumise à une étape supplémentaire d’extraction avec un solvant organique S03 immiscible à l’eau, afin d’extraire le composé de formule (III) susmentionné dans une phase organique. L’étape d’extraction conduit typiquement à la séparation d’une phase aqueuse et d’une phase organique.
Le solvant organique S03 susmentionné est en particulier choisi parmi les familles suivantes : les esters, les nitriles, les éthers, les solvants chlorés, les solvants aromatiques, et leurs mélanges. De préférence, le solvant organique S03 est choisi parmi l’acétate de butyle, l’acétate d’isopropyle, le butyronitrile, le valéronitrile, le 2-méthoxy-2-méthylbutane, le cyclopentylméthyl éther, et leurs mélanges.
De préférence, le solvant organique S03 est identique au solvant SOI utilisé dans l’étape b).
L’extraction peut éventuellement être faite en présence d’un co-solvant S04 choisi parmi l’hexane, le cyclohexane, l’heptane, le benzène, le toluène, le chlorobenzène, le dichlorométhane, le 1 ,2-dichlorométhane, ledit co-solvant étant utilisé dans une quantité inférieure à celle du solvant S03.
Cette étape d’extraction permet avantageusement d’améliorer le taux de récupération en composé de formule (III).
A l’issue de l’étape c) susmentionnée, le composé de formule (III) peut se présenter sous la forme d’une composition comprenant de 10% à 95% en poids de composé de formule (III) par rapport au poids total de ladite composition.
L’étape c) peut être suivie d’une étape de concentration de(s) phase(s) organique(s) récupérée(s).
La composition organique obtenue à l’étape c) a avantageusement une teneur réduite en impuretés, et notamment une teneur réduite en au moins l’une des impuretés suivantes : CL, S04 2 , K+, Na+, P, FSOsLi, FSO2NH2, eau.
Etape d) de purification
Le procédé selon l’invention peut comprendre en outre une étape de purification du composé de formule (III) susmentionnée.
L’étape d) de purification du composé de formule (III) peut être réalisée par toute méthode conventionnelle connue. Il peut s’agir par exemple d’une méthode d’extraction, d’une méthode de lavage avec des solvants, d’une méthode de lavage aqueux, d’une méthode d’évaporation sous vide, d’une méthode de filtration, d’une méthode de reprécipitation, d’une méthode de cristallisation, ou de leur combinaison.
Procédé
Le procédé selon la présente invention est particulièrement intéressant pour fabriquer les composés de formule (III) suivants : LiN(SC>2F)2, L1NSO2CF3SO2F, UNSO2C2F5SO2F, UNSO2CF2OCF3SO2F, UNSO2C3HF6SO2F, UNSO2C4F9SO2F, UNSO2C5F11SO2F,
UNSO2C6F13SO2F, UNSO2C7F15SO2F, UNSO2C8F17SO2F et L1NSO2C9F19SO2F.
De préférence, le procédé selon l’invention est un procédé de préparation du
LiN(S02F)2 (LiFSI).
Dans le cadre de l’invention, on utilise de manière équivalente les termes « sel de lithium de bis(fluorosulfonyl)imide », « lithium bis(sulfonyl)imidure », « LiFSI », « LiN(SC>2F)2 », « lithium de bis(sulfonyl)imide », ou « bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium ».
Le procédé selon l’invention conduit avantageusement à un composé de formule (III), et en particulier à LiFSI, ayant une pureté élevée, en particulier au moins égale à 99,5 % en poids, avantageusement au moins égale à 99,95 % en poids, et comprenant éventuellement les impuretés suivantes dans les teneurs indiquées : 0 < H20< 40 ppm, 0 < Cl < 80ppm, 0 < S04 2-< 80 ppm, 0 < F < 20 ppm, 0 < FSOsLi < 20 ppm, 0 < FSC>2NH2£ 5 ppm, 0 < K+ < 50 ppm, et 0 < Na+ < 80 ppm.
Dans le cadre de l’invention, le terme de « ppm » s’entend de ppm en poids.
Le sel obtenu à l’issue du procédé selon l’invention peut avantageusement être utilisé dans des batteries Li-ion, notamment dans des électrolytes de batteries Li-ion. En particulier, il peut s’agir de batteries Li-ion d’appareils nomades (par exemple les téléphones portables, les appareils photos, les tablettes ou les ordinateurs portables), ou de véhicules électriques, ou de stockage d’énergie renouvelable (tel que le photovoltaïque ou l’éolien).
Dans le cadre de l’invention, par « compris entre x et y », ou « allant de x à y », on entend un intervalle dans lequel les bornes x et y sont incluses. Par exemple, la température «comprise entre -20 et 80°C » inclus notamment les valeurs -20°C et 80°C.
Tous les modes de réalisation décrits ci-dessus peuvent être combinés les uns avec les autres. En particulier, chaque mode de réalisation d’une étape quelconque du procédé de l’invention peut être combiné avec un autre mode de réalisation particulier.
La présente invention est illustrée par l’exemple suivant, auquel elle n’est cependant pas limitée. EXEMPLES
Exemple 1 : synthèse du HCSI
Dans un réacteur en verre de 2L, on charge 300g d’acide sulfamique (3,1 mol) et 319g d’acide sulfurique 95% (3,1 mol). Sur une période de 1 h, on coule 1287g de chlorure de thionyle (10,8 mol). On chauffe à 80°C sur une période de 6h, puis on laisse réagir 48h à 80°C. On chauffe alors à 1 10°C et on laisse réagir 24h. Le produit est distillé sous pression réduite (T=109- 1 10°C sous 3 mbars). On obtient 637g de HCSI qui cristallise à température ambiante sous forme d’un solide blanc (rendement=96%).
Exemple 2 : synthèse de HFSI
Dans un réacteur inox revêtu PFA de 1 L, on charge 322g de HCSI obtenu à l’exemple 1 (1 ,5 mol) et 200g d’acétate de butyle. En maintenant la température inférieure à 25°C, on ajoute, sur une période de 8 heures, 150g d’acide fluorhydrique anhydre (7,5 mol). A la fin de l’ajout, on strippe le mélange réactionnel à l’azote pendant 12 heures à température ambiante. L’analyse RMN montre que la sélectivité de la réaction de fluoration est supérieure à 98% (la sélectivité étant le rapport entre le nombre de moles de HFSI sur le nombre de moles du HFSI et du FSOsH).
Exemple 3 : synthèse de LiFSI
Dans un réacteur inox revêtu PFA de 1 L, on charge 520g d’une solution aqueuse de LiOH monohydrate à 12% en poids (1 ,49 mol). En maintenant la température à 15-20°C, on ajoute 235g de HFSI obtenu à l’exemple 2 (1 ,3 mol) dissous dans 200g d’acétate de butyle. La phase organique résultante est décantée. La phase aqueuse est extraite 3 fois avec 260g d’acétate de butyle. Les phases organiques sont rassemblées. Le rendement en LiFSI par rapport à HFSI déterminé par RMN 1H et 19F est de 95%.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de préparation d’un composé de formule (III) suivante :
R2-(S02)-N Li-(S02)-F (III) dans laquelle R2 représente l’un des radicaux suivants : F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H4F3, CsHFe, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, CeFi3, C7F15, C8Fi7 OU C9F19, de préférence R2 représentant F;
ledit procédé comprenant :
- une étape b) comprenant :
- une étape b1 ) de fluoration d’un composé de formule (I) suivante :
RI-(S02)-NH-(S02)-CI (I) dans laquelle Ri représente l’un des radicaux suivants : Cl, F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, CeF 13, C7F15, C8Fi7 OU C9F19, Ri représentant de préférence Cl;
avec HF anhydre, en présence d’au moins un solvant organique SOI immiscible à l’eau;
- une étape c) comprenant la réaction de la composition obtenue à l’étape b), ladite composition comprenant au moins un composé de formule (II) suivante :
R2-(S02)-NH-(S02)-F (II),
avec une composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu’il comprend en outre une étape a), préalable à l’étape b), comprenant la réaction d’un sulfamide de formule (A) suivante :
RO-(S02)-NH2 (A)
dans laquelle Ro représente l’un des radicaux suivants : OH, Cl, F, CF3, CHF2, CH2F, C2HF4, C2H2F3, C2H3F2, C2F5, C3F7, C3H4F3, C3HF6, C4F9, C4H2F7, C4H4F5, C5F11, C6FI 3, C7F15, C8Fi7 OU C9F19;
avec au moins un acide soufré et au moins un agent chlorant, pour former un composé de formule (I) telle que définie dans la revendication 1.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le solvant organique SOI est parmi les esters, les nitriles, les éthers, les solvants aromatiques, et leurs mélanges.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le solvant organique SOI est choisi dans le groupe constitué de l’acétate de butyle, de l’acétate de propyle, de l’acétate d’isopropyle, du butyronitrile, du valéronitrile, du benzonitrile, du diisopropyl éther, du 2- méthoxy-2-méthylbutane, du cyclopentylméthyl éther, du benzène, du toluène, du chlorobenzène, du dichlorobenzène, des xylènes, de l’éthylbenzène, et de leurs mélanges.
5. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’HF anhydre est introduit par bullage sous forme gazeuse dans le milieu réactionnel comprenant le composé de formule (I) dissout dans le(s) solvant(s) organique(s) SOI , ou le composé de formule (I) est introduit dans un mélange HF anhydre/solvant(s) organique(s) SOI .
6. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la composition aqueuse comprenant au moins une base lithiée est une suspension aqueuse ou une solution aqueuse.
7. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la base lithiée est choisie parmi les bases lithiées dont l’acide conjugué a un pKa supérieur à 2,5.
8. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la base lithiée est choisie dans le groupe constitué de LiOH, LiOH.FhO, UHCO3, U2CO3, LiF, LiOAc, et de leurs mélanges, la base lithiée étant de préférence LiOH.FhO.
9. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l’étape c) est telle que :
- le rapport molaire de la base lithiée divisé par le nombre de basicités dudit sel par rapport au composé de formule (II) est supérieur ou égal à 1 , de préférence inférieur à 5, de préférence inférieur à 3, de façon préférentielle comprise entre 1 et 2 ; et/ou
- le rapport massique de la base lithiée sur la masse d’eau dans la composition aqueuse est comprise entre 0,1 et 2, de préférence entre 0,2 et 1 de manière préférée entre 0,3 et 0,7.
10. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lorsque la composition obtenue à l’étape c) est une suspension, le procédé comprend en outre une étape supplémentaire de filtration de la composition obtenue à l’étape c), conduisant à un filtrat F et à un gâteau G.
1 1 . Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que le filtrat F est soumis à une étape de décantation conduisant à une phase organique et à une phase aqueuse, et à une étape de récupération de la phase organique comprenant le composé de formule (III).
12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lorsque la composition obtenue à l’étape c) est une solution, le procédé comprend une étape de décantation conduisant à une phase organique et à une phase aqueuse, et à une étape de récupération de la phase organique comprenant le composé de formule (III).
13. Procédé selon la revendication 1 1 ou 12, caractérisé en ce que la phase aqueuse, est soumise à une étape supplémentaire d’extraction avec un solvant organique S03 immiscible à l’eau.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le solvant organique S03 est choisi parmi les esters, les nitriles, les éthers, les solvants chlorés, les solvants aromatiques, et leurs mélanges.
15. Procédé selon l’une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que l’extraction est faite en présence d’un co-solvant S04 choisi parmi l’hexane, le cyclohexane, l’heptane, le benzène, le toluène, le chlorobenzène, le dichlorométhane, le 1 ,2-dichlorométhane, ledit co-solvant étant utilisé dans une quantité inférieure à celle du solvant S03.
16. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le composé de formule (III) est choisi parmi l’un des composés suivants : LiN(SC>2F)2, UNSO2CF3SO2F, UNSO2C2F5SO2F, UNSO2CF2OCF3SO2F, UNSO2C3HF6SO2F, UNSO2C4F9SO2F, UNSO2C5F11SO2F, UNSO2C6F13SO2F, UNSO2C7F15SO2F, UNSO2C8F17SO2F et UNSO2C9F19SO2F, le composé de formule (III) étant de préférence LiFSI.
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