取液體三氧化硫與三氟甲烷氣體在惰性氣體氛圍下反應制得包含有三氟甲基磺酸的反應液，其中，尾氣處理裝置依次連接氫氧化鈉溶液、第一有機溶劑；將所述包含有三氟甲基磺酸的反應液加入碳酸鋰的含水懸浮液中反應完全，過濾、蒸干母液，得到 三氟甲基磺酸鋰粗品，繼續采用第二有機溶劑對所述 三氟甲基磺酸鋰粗品溶解、過濾、重結晶及干燥處理，得到純度大于99 .9％的 三氟甲基磺酸鋰。

 具體化學反應過程如下：