1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物（DTD）的簡(jiǎn)述
分子式:C2H4O4S，中文別名：2-氧代-1,3,2-二氧硫雜戊烷;1,3,2-二惡唑噻吩-2,2-二氧化物;硫酸亞乙酯;硫酸乙二醇酯;乙烯硫酸;乙二醇硫酸酯;硫酸乙烯酯，英文縮寫為DTD。干凈的化合物為淡黃色晶體白色晶體或結(jié)晶性粉末，不純時(shí)帶淺棕色或褐色。在潮濕空氣中易吸水水解并顯示強(qiáng)酸性，對(duì)熱不穩(wěn)定。
1,3,2-二氧雜環(huán)戊烷-2,2-二氧化物（DTD）的應(yīng)用
1,3,2-二氧雜環(huán)戊烷-2,2-二氧化物可用于制備咪唑烷鎓鹽[1]。用作鋰離子電池電解液的成膜添加劑[2,3]，其作用在于抑制電池初始容量的下降，增大初始放電容量，減少高溫放置后的電池膨脹， 提高電池的充放電性能及循環(huán)次數(shù)。還可以用于有機(jī)合成的羥乙基化試劑合成藥物中間體或是作為合成明膠硬化用的某種雜環(huán)化合物、抗高血壓藥品以及新型雙表面活性劑的原料。
電解液添加劑中1,3,2-二氧雜環(huán)戊烷-2,2-二氧化物（DTD）的作用
1）提高電池高溫循環(huán)、高溫儲(chǔ)存和低溫放電性能；2）減少高溫放置后電池膨脹，降低容量衰減及內(nèi)阻；2）抑制電池初始容量下降，增大初始放電容量；3）提升石墨負(fù)極的穩(wěn)定性，并提升電池循環(huán)性能。
1,3,2-二氧雜環(huán)戊烷-2,2-二氧化物（DTD）的行業(yè)現(xiàn)狀以及供需情況
行業(yè)現(xiàn)狀
1.1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物發(fā)展時(shí)間較短，工藝還未成熟。1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物有多種合成方法，包括?；?、取代法、加成法、二氧六環(huán)合成法、氧化法等，氧化法是目前電解液添加劑企業(yè)主要的合成方法。從成本方面看，路線1使用的貴金屬催化劑三氯化釕價(jià)格昂貴，難以回收利用；從產(chǎn)品指標(biāo)看，產(chǎn)品種鈉、氯離子指標(biāo)易超出標(biāo)準(zhǔn)，影響產(chǎn)品應(yīng)用效果；從廢料情況看，使用過(guò)量次氯酸鈉強(qiáng)氧化劑三廢量大，產(chǎn)生大量含鹽廢水，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大影響。
2.制造成本與工藝改進(jìn)是降本的重要途徑。1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物是一種新型添加劑，工藝仍未成熟，由于產(chǎn)量較少，預(yù)計(jì)有較高制造費(fèi)用。隨著頭部企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)，單個(gè)裝置生產(chǎn)效率提升，預(yù)計(jì)有較強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)。從工藝上看，產(chǎn)品純度、連續(xù)化生產(chǎn)能力、污染物處理能力等都有望不斷改進(jìn)，提高生產(chǎn)效率并降低成本。
3.通過(guò)工藝改進(jìn)，1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物環(huán)境污染、收率等問(wèn)題有望改善。2018年10月，蘇州華一發(fā)布專利《一種硫酸乙烯酯制備方法》，使乙二醇和硫酸二乙酯在堿性催化劑下反應(yīng)，生成1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物。此方法能夠降低環(huán)境污染，更環(huán)保，且具有操作簡(jiǎn)單、安全、收率較理想等優(yōu)點(diǎn)。
供需情況
三元電池能量密度更高，但缺點(diǎn)是熱穩(wěn)定性較差，而1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物可提升電池高溫循環(huán)、高溫儲(chǔ)存性能，以及減少高溫放置后電池膨脹等，因此在三元電池中需要添加更高比例1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物。假設(shè)2022年鐵鋰電池添加比例0.5%、三元電池添加比例1.2%，預(yù)計(jì)2022年1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物 需求量0.94萬(wàn)噸，平均添加比例0.9%。隨著電池性能要求提升，預(yù)計(jì)1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物添加比例提升。假設(shè)2025年鐵鋰電池添加比例0.8%，三元電池添加比例2%，預(yù)計(jì)2025年1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物需求4.2萬(wàn)噸，22-25年CAGR65%。
小結(jié)
1,3,2-二氧雜環(huán)戊烷-2,2-二氧化物（DTD）作為動(dòng)力電池的添加劑，其優(yōu)點(diǎn)是可以緩解大眾對(duì)新能源汽車的續(xù)航焦慮，新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)是大趨勢(shì)，而提高續(xù)航也是新能源汽車企業(yè)和動(dòng)力電池企業(yè)共同的著力點(diǎn)，1,3,2-二噁唑噻吩-2,2-二氧化物行業(yè)的發(fā)展邏輯就在于此。
參考文獻(xiàn)
[1]Rodolphe Jazzar et al.A New Synthetic Method for the Preparation of Protonated-NHCs and Related Compounds.Journal of organometallic chemistry, 691(14), 3201-3205.
[2]姚萬(wàn)浩, 李劼, 張忠如,等. 鋰離子電池電解液成膜添加劑乙烯基亞硫酸乙烯酯的電化學(xué)行為[J]. 化學(xué)學(xué)報(bào), 2009, 67(22):2531-2535.
[3]范超君, 王文煉. 雙硫酸乙烯酯成膜添加劑對(duì)NCM523電池性能的影響[J]. 廣州化工, 2022, 50(22):4.