本发明公开了一种用作锂离子电池电解质的三氟甲基磺酸锂的制备方法，属于锂离子电池技术领域。该制备方法包括取液体三氧化硫与三氟甲烷气体在惰性气体氛围下反应制得包含有三氟甲基磺酸的反应液，其中，尾气处理装置依次连接氢氧化钠溶液、第一有机溶剂；将包含有三氟甲基磺酸的反应液加入碳酸锂的含水悬浮液中反应完全，过滤、蒸干母液，得到三氟甲基磺酸锂粗品，继续采用第二有机溶剂对三氟甲基磺酸锂粗品重结晶，干燥得到纯度大于99.9％的三氟甲基磺酸锂。该制备方法不引入碱金属离子，且纯化工艺简单。