電解液是鋰離子二次電池中重要的原材料,對電池的各種性能有非常重要的影響,可以說電解液就是電池的“血液”。近年來,隨著鋰離子電池的應(yīng)用得到不斷發(fā)展,用戶對鋰離子電池提出了越來越高的要求。為了達(dá)到更好的性能,在鋰離子電池電解液中使用添加劑是一種重要的解決方法。
目前,在鋰離子電池電解液的添加劑中,碳酸亞乙烯酯(vinylene carbonate,簡稱VC)是目前研究最深入,效果最理想的有機(jī)成膜添加劑。據(jù)報道,VC在碳負(fù)極表面可以發(fā)生自由基聚合反應(yīng),生成聚烷基碳酸酯類化合物,從而有效地抑制溶劑分子的共插反應(yīng),同時對正極無副作用,實(shí)際應(yīng)用表明,碳酸亞乙烯酯可以明顯延長鋰離子電池的循環(huán)壽命,并提高電池的耐存貯性能等多方面性能,是一種重要的鋰離子電池電解液添加劑。

用途
碳酸亞乙烯酯是鋰電池電解液中重要的添加劑,能夠在鋰電池初次充放電中在負(fù)極表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)形成固體電解質(zhì)界面膜(SEI膜),有效抑制溶劑分子嵌入和鋰電池的氣脹現(xiàn)象,提高電池壽命。
制備方法
CN1699360A公開了一種非水電解液添加劑——碳酸亞乙烯酯的制備方法,主要包括以下步驟:
(一)以碳酸乙烯酯為原料,在紫外光照條件下通入氯氣,制備碳酸氯乙烯酯;
(二)以碳酸二甲酯為有機(jī)溶劑,將步驟(一)中得到的碳酸氯乙烯酯與三乙胺發(fā)生消去反應(yīng),脫去氯化氫,生成碳酸亞乙烯酯;
(三)將步驟(二)中得到的混合產(chǎn)物進(jìn)行精餾提純。采用碳酸二甲酯(DMC)作為溶劑,不僅反應(yīng)產(chǎn)物易于分離,并且少量的DMC并不會影響電解液的性能,這就大大降低了產(chǎn)物提純的困難和后期的精餾難度;并且,在反應(yīng)過程中同時采用4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基和吩噻嗪作為阻聚劑,可以有效的控制碳酸亞乙烯酯的聚合反應(yīng),提高收率。