碳酸乙烯酯(EC)是一种化学物质,室温下外观呈白色结晶固体状,易溶于水,易溶于乙醇、苯等有机溶剂。碳酸乙烯酯是电解液溶剂的重要组成部分,近年来,受益于消费电子、新能源汽车市场发展,碳酸乙烯酯市场规模不断攀升。
碳酸乙烯酯目前主要用于三方面:
1、用作水玻璃系浆料。以1,3-二氧杂环戊酮、碳酸氢钾分别作为固化剂和速结剂制备无公害的水玻璃系浆料,由于丙烯酰胺,尿素体系的浆料被禁用,水玻璃系浆料受到普遍的重视。
2、用于合成C8H7N3O5,这是一种广谱药,用于预防鸡的球虫病。
3、用作纤维整理剂和其他加工助剂。
碳酸乙烯酯化学名称叫1. 3二氧杂环戊酮,又叫碳酸乙撑酯乙二醇碳酸酯,是种性能优良的溶剂和合成中间体,是
有机化学工业一个潜在的基础原料。其传统的生产方法为光气法,存在工艺流程长、收率低、成本高等问题,而且光气毒性大,污染严重,已被淘汰。目前,以二氧化碳和环氧乙烷为原料直接酯化制备碳酸乙烯酯的方法受到普遍重视,以环氧乙烷为原料,开发碳酸乙烯酯这种新型中间体,将会创造出明显的经济效益和社会效益。
碳酸乙烯酯比较稳定,碱能加速其水解酸对水解则无促进作用。在金属氧化物硅胶、活性炭存在下, 200°C发生分解,生成二氧化碳和环氧乙烷与碱一同煮沸可生成碳酸盐,与羧酸、酚胺反应时,分别生成β羟乙基酯β羟乙基醚和β羟乙基氨基甲酸乙酯。
环氧乙烷与二氧化碳酯化反应以KI为催化剂,反应产生的碳酸乙烯酯又可作为酯化反应的催化剂和溶剂,这样不仅有利于环氧乙烷二氧化碳和KI的溶解,还可使酯化反应在比较低的反应温度,比较低的反应压力下,以比较快的速度顺利进行,生成高质量的碳酸乙烯酯。
由于对锂盐具有良好的溶解性能,碳酸酯类溶剂是目前常用的电解液溶剂,其按结构可分为环状碳酸酯(碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯)和链状碳酸酯(碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯)。碳酸乙烯酯粘度较低,具有离子迁移阻力低的特点;同时碳酸乙烯酯在负上的成膜电位高,参与SEI膜的形成,做成电池的循环性能也好,因此碳酸乙烯酯在电解液溶剂中具有不可替代性。
从下游应用结构来看,碳酸乙烯酯用于锂电池电解溶剂占比高达80%,此外,在工业领域中,碳酸乙烯酯还可用于电解液添加剂合成和高吸水性树脂合成。
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