碳酸酯应用于锂离子电池电解液概述
2021-12-17郭丽
科技信息·学术版 2021年1期
郭丽
在锂离子电池电解液中,碳酸酯是非常常见的溶剂,从碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)到碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯,我们都非常熟悉了,连不那么常用的碳酸二丙酯(DPC),碳酸二苯酯(DPhC),碳酸二丁酯(DBC),碳酸丁烯酯(BC)等,也有人研究过。
碳酸酯并非很常见的溶剂,远不如酮类/醇类/羧酸酯类那么出名,因此,一般的化学辞典或有机化学教材上,对碳酸酯的介绍资料都是比较粗略的。有些资料也不太准确,比如当年DEC的凝固点被错误的记载为-43℃,实际上应该是-73℃左右,这个错误在锂电电解液研究的过程中,被人们发现才纠正过来。
环状碳酸酯
国内的工业上应用,比较早的是碳酸丙烯酯,碳酸二甲酯和碳酸二乙酯。碳酸丙烯酯因为溶解能力强、液态范围宽、稳定性好,在电化学研究中很早就得到了重视和应用,早期的锂一次电池中,就使用碳酸丙烯酯与醚类溶剂搭配,如PC+DME,或PC+DME+DOL,或PC+DME+THF等。在一些电化学的非水体系中,也常常用到PC做为溶剂。工业上,碳酸丙烯酯又被简称为“碳丙”,是一种比较常用的溶剂。由于PC的优点和易于获取,锂离子电池的电解液研究,早期离不开PC这个溶剂。
PC是一种优点很明显的溶剂,化学稳定性比较高,精馏时也不容易分解.它的沸点242℃,熔点-48.8℃,液态范围高达290℃,这是非常大的一个优点.无论冷热都能使用,对于溶剂来讲是非常难得的。另外,PC的溶解性非常好,能够溶解的物质多,具有很好的通用性.同时PC还无毒,价格低廉,等等.集很多优点于一……
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