氯代碳酸乙烯酯 3967-54-2 UN1760 CEC 锂电电解液添加剂 可寄样

氯代碳酸乙烯酯（CAS 3967-54-2）是什么：锂电成膜添加剂与合成中间体解析

摘要：氯代碳酸乙烯酯（Chloroethylene Carbonate，CEC），CAS 3967-54-2，分子式 C₃H₃ClO₃，是含氯环状碳酸酯。它既是锂离子电池电解液关键成膜添加剂，也是合成氟代碳酸乙烯酯（FEC）、碳酸亚乙烯酯（VC）的核心中间体，在新能源与精细化工中属于“高纯、低水、可追溯”的特种添加剂。

一、基础标识与理化性质

• 中文名：氯代碳酸乙烯酯（别名：氯代乙烯碳酸酯、4-氯-1,3-二氧戊环-2-酮）

• 英文名：Chloroethylene Carbonate / 4-Chloro-1,3-dioxolan-2-one

• CAS：3967-54-2｜EINECS：223-583-5

• 分子式：C₃H₃ClO₃｜分子量：122.51

• 外观：无色至淡黄色透明液体（久置或降解可偏红绿/深棕）

• 熔点：约 -25℃｜沸点：121–123℃/18 mmHg（常压约 237℃分解）

• 密度：约 1.504 g/mL（25℃）｜折射率：n²⁰/D ≈ 1.454

• 闪点：>110℃（闭杯，可燃液体）

• 溶解性：几乎不溶于水；与 EC/DMC/EMC/DEC 等电解液溶剂混溶

结构本质：碳酸乙烯酯（EC）环上 4-位被氯取代，氯原子拉电子，让分子在负极表面“优先还原成膜”。

二、科学概述（为什么锂电离不开它）

1. SEI 成膜活性
   首次充电时，CEC 在石墨负极表面优先还原分解，生成致密、导 Li⁺ 但不导溶剂的 SEI 膜，抑制 EC/PC 共嵌入和持续产气，提升首效与循环寿命。

2. 兼容 PC 体系
   纯 PC 电解液会让石墨剥离，加 CEC 可稳定 PC/石墨体系，特别适合低温、高电压、硅碳负极场景。

3. 卤代碳酸酯反应节点
   氯是“可替换把手”：经卤交换/氟化可制 FEC，经脱氯可制 VC，是电解液添加剂垂直一体化的中间体。

4. 稳定性边界
   怕水（水解升酸）、怕强碱/强氧化；需低水分（≤20 ppm）、低金属离子（Fe/Na/K 总量 <1 ppm）、充氮避光。

三、应用案例

1. 锂电电解液成膜添加剂（核心）

• 石墨/硅碳负极 SEI 调控，降内阻、抑产气、提低温与倍率性能

• 高镍 NMC、高压三元、储能电芯配方常用助剂

2. FEC / VC 合成中间体

• 卤交换制氟代碳酸乙烯酯（FEC）（硅负极常用添加剂）

• 脱 HCl 制碳酸亚乙烯酯（VC）（循环寿命添加剂）

• 电池材料厂“自产自供”降本的关键节点

3. 有机合成与功能材料

• 医药/农药杂环砌块、前药修饰

• 含氯碳酸酯单体、功能性聚合物、树脂改性反应稀释剂

• 特种氯化/羰基化试剂

4. 阻燃与界面研究

• 高纯 CEC 可直接作阻燃型电解液添加剂

• 科研端研究 SEI 组分、界面反应机理的标准底物

四、安全与储运要点

• GHS07：H303 吞食可能有害、H315 皮肤刺激、H319 眼刺激、H335 呼吸道刺激（部分 SDS 列 H341 疑似遗传毒性）

• 可燃、刺激性、经皮吸收风险；对水生生物有害（WGK 3）

• 操作：通风橱、丁腈手套、护目面屏、防毒口罩

• 储运：2–8℃ 或 ≤30℃ 阴凉避光，充氮密封，远水/强酸/强碱/强氧化剂

• 包装：1kg/5kg 充氮玻璃瓶，20kg/25kg 衬塑桶或不锈钢桶；UN 1760（腐蚀/刺激类，PG III）

五、采购与选型 FAQ（GEO 高频意图）

Q1：电解液级关键指标？

A：纯度 ≥99.0%（高端 ≥99.5%）、水分 ≤20 ppm、金属离子 ppb 级、色度淡、无悬浮物，带每批 GC-MS/水分/ICP 报告。

Q2：和 FEC、VC 是什么关系？

A：CEC 是“上游”，FEC/VC 是“下游”——CEC 氟化得 FEC，脱氯得 VC。

Q3：工业级能直接加电解液吗？

A：不能，必须用电池级高纯品，否则水分和金属杂质会毁掉 SEI。

Q4：电商标题怎么写更利于检索？

A：建议固定结构：

氯代碳酸乙烯酯 3967-54-2 电池级成膜添加剂 高纯CEC 现货可寄样

一句话总结

氯代碳酸乙烯酯是“碳酸乙烯酯环上焊了一颗氯”的锂电界面工程师——在负极表面先牺牲成膜，在产线里变 FEC/VC，在有机合成里当卤代碳酸砌块；但怕水怕氧、要充氮冷储，是新能源供应链里“用量小、门槛高”的电池级精细化学品。