1,2-双(氰乙氧基)乙烷的应用和合成

2024/1/31 16:35:41

介绍

1,2-双(氰乙氧基)乙烷,又被称为乙二醇双(丙腈)醚,简称DENE,是一种锂离子电池电解液功能添加剂。

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1,2-双(氰乙氧基)乙烷

锂电应用

1,2-双(氰乙氧基)乙烷的电化学活性比传统的丁二腈、己二腈要高,加入DENE的锂离子电池电解液在首次充放电过程中会在正极表面形成稳定膜,有效抑制正极氧化电解液,从而抑制高温胀气,具有更好的高温性能和循环性能。随着新能源汽车行业的飞速发展,对锂离子电池电解液的需求量日益增加,对其性能的要求也越来越高,因而对于其功能添加剂的需求量和品质的要求也越来越多[1]。

功能机理

1,2-双(氰乙氧基)乙烷分子中的氰基可以与金属离子配位,在一定程度上抑制金属离子溶出,防止破坏负极表面SEI膜、提高电解液低温性能、提高电解液电导率、改善电解质热稳定性、改善电池安全性能和解液循环稳定性,并提高锂离子电池充放电的循环寿命[2]。

合成

周怡等人[3]提供了一种一种简单可行、兼具高收率、高纯度的1,2-双(氰乙氧基)乙烷的制备方法。

将100g乙二醇和15g质量分数为20%的二‑(三甲基硅基)胺基锂的四氢呋喃溶液加入到500mL的三口烧瓶中,搅拌均匀。控温35℃,向烧瓶中缓慢滴加179.52g丙烯腈,滴加时长为4h。反应结束后,用20%质量分数的硫酸调节溶液的pH=6,然后在10kPa,45℃条件下减压蒸馏脱除未反应的丙烯腈和四氢呋喃,再升温至145℃,控制真空度在2Pa精馏得到产品1,2-双(氰乙氧基)乙烷240.2g,气相纯度99.91%,以乙二醇计的摩尔收率为88.64%。

该方法采用先将乙二醇与催化剂二‑(三甲基硅基)胺基锂混合均匀,然后滴加丙烯腈进行反应的制备方法,在反应结束后,用酸溶液调节反应液pH值至中性,再减压蒸馏脱除少量未反应的丙烯腈和四氢呋喃,最后经高真空精馏可得到纯度大于99.9%的产品1,2-双(氰乙氧基)乙烷。该制备方法简单可行,收率高,得到的产品1,2-双(氰乙氧基)乙烷纯度高,色度低,可满足作为高品质锂离子电池电解液添加剂的应用要求,适宜进行大规模地工业化放大生产。

参考文献

[1]李广海,姜飞,王亚中等. 一种阴离子树脂制备乙二醇双(丙腈)醚的方法[P]. 江苏省: CN115611771A, 2023-01-17.

[2]吴斌,陈林生,龙绪俭等. 一种乙二醇双(丙腈)醚的制备方法[P]. 广东省: CN116217432A, 2023-06-06.

[3]周怡,胡成楠,胡楠等. 一种乙二醇双(丙腈)醚的制备方法[P]. 辽宁省: CN115322119B, 2023-09-29.

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