1,2-双(氰乙氧基)乙烷的应用和合成

发布日期: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。