线代羧酸酯知识

有机溶剂丙酸丙酯PP有机溶剂乙酸乙酯EA有机溶剂丙酸乙酯EP有机溶剂丁酸乙酯EB有机溶剂丁酸甲酯MB有机溶剂乙酸甲酯MA主要有乙酸乙酯，乙酸丙酯，丙酸乙酸等几种,作为低温溶剂,EA有非常突出的优势,其对低温的提升效果，远远好过碳酸酯中表现最好的EMC, 但是却带来了循环寿命严重下降的问题后来我们硏究发现，增加VC等成膜添加剂的含量到2.5%以上时，这种下降可以得到一定程度的抑 制，使得其循环寿命达到可以实用化的程序，因此，我们开发的第一代低温电解液，便用到了 2530%左右的EMC，再高的含量其循环寿命就 t匕较差了.当然，在这样的体系中,EC的含量较少，只有25%左右，另外还有510%的PC,以及40%左右的EMC，这样的组合其低温性能还是 t匕较理想的，实测的电池可能达到-20工0.2C放电80%左右.这在当年是个了不起的结果,因为电池的低温性能本来就做得不怎么好，一般 的配方-20工放电只能达到50%左右，能够提升30%并且各方面性能都很不错,实在是出乎我的意料.自然，这里面还有我们新发现的一种锂 盐添加剂LiTFSI的功劳，用量1.5%可以非常明显的提升低温性能与很多人理解的不同丄iTFSI对提升电解液的高温性能我认为能力有限， 但对低温却很有效果，是我们原来没有想到的.EA的缺点也很明显，除了影响循环寿命以外，其蒸汽压比较高也是个大问题，容易挥发导致电 池内压上升，因此，在软包电池中我们并不敢使用EA,而是尽可能用EMC更妥当一些.对于EA的循环不稳定性，我们推测是由于EA在负极上与锂化石墨的反应.有机化学中，两分子中的EA可能和金属钠缩合，得到乙酰乙酸乙 酯.我们推想还原性很强的锂化石墨(负极在充电态下的还原能力与锂相差不大)也可能发生类似的反应.相比之下，乙酸丙酯(PA)的低温效果比EA还是要稍差一些,但总体上仍属于低温比较优秀的羧酸酯,在少数配方中得到了应用.丁酸甲酯(MB)也是比较优秀的低温溶剂,其沸点较高,在温度的耐受性上比EA要好一些，能够一定程度上兼顾高低温性能，但MB有非常特 殊的气味,象男人脚出汗的臭袜子气味，令人十分难以忍受，并且这种气味持久性非常明显.因此阻碍了它在电解液溶剂中的使用.往往在硏究中，新得到绵溶剂的纯度不是太高，要进一步精馏提纯，只有制备出比较纯净的溶剂，才能角认其使用效果。不纯的溶剂是无法充 分相信其测试结果就是本性使然.经验表明，丙酸丙酯，特戊酸甲酯，特戊酸乙酯等几种溶剂，其低温性能平平,高温性能稍好，用于偏高温的应 用中或许有点用吧相对而言，丙酸乙酯(EP )的表现十分优秀，其低温性能较好，高温表现也很均衡，其用量有越来越大的优势.乙酸正丁酯(BA)/乙酸异丁酯(iBA)的表现也比较好，特别是高低温兼顾上,其表现令人印象深刻.在BA为主要溶剂之一的一个配方，其低温-50工放电 可以达到非常高的数值，并且其高温性能也非常好，兼顾得非常好.值得更进一步硏究。关于低温电解液，我想再说几句，除了使用低温型的溶剂之外，还需要注意使用添加剂。FEC就是这其中比较成功的低温添加剂， LiDFOB也证明在这方面具有比较好的效果，LiFSI更是这方面的新秀，DTD,MeDTD也有不错的表现。当然，VC丄iTFSI这些以前难过 确有成效的就不必多讲了。比较有意思的是，VC在比较低的温度下，反而对低温性能能有妨碍，而LiTFSI对于低温的效果，优于LiBF4， 是一种非常优秀的添加剂，但是却又逊色于新出来的LiFSI.以前也有不少文章扌报道过ESi可以提升低温性能，但本人以往的实验，未发现其低温表现有多了，只能说差强人意，但其它方面损失较多, 让人并不满意。这可能是硏究得还不够深入吧.EA有非常突出的优势,其对低温的提升效果，远远好过碳酸酯中表现最好的EMC，但是却带来了循环寿命严重下降的问题后来我们硏究发 现增加VC等成膜添加剂的含量到2.5%以上时,这种下降可以得到一定程度的抑制，使得其循环寿命达到可以实用化的程序，对于EA的循 环不稳定性，我们推测是由于EA在负极上与锂化石墨的反应有机化学中，两分子中的EA可能和金属钠缩合，得到乙酰乙酸乙酯.我们推想还 原性很强的锂化石墨(负极在充电态下的还原能力与锂相差不大)也可能发生类似的反应。丙酸乙酯(EP)的表现十分优秀，其低温性能较好， 高温表现也很均衡，其用量有越来越大的优势.