在鋰電池領(lǐng)域,環(huán)己基苯主要用作鋰離子電池電解液的添加劑,起防過充的作用,可改善鋰電池的安全性。

中能化學(xué)高性能環(huán)己基苯產(chǎn)品應(yīng)用于電解液 可防鋰電池過充

環(huán)己基苯(苯基環(huán)己烷)是一種重要的化學(xué)中間體,具有高沸點(diǎn)和接近室溫的凝固點(diǎn)。目前工業(yè)上主要使用苯和環(huán)己烯、環(huán)己醇和鹵代環(huán)己烷等烷基化合成環(huán)己基苯,但由于所使用的催化劑AlCl3、濃硫酸選擇性較差,不能重復(fù)使用,且污染環(huán)境,因此環(huán)己基苯的合成技術(shù)在過去還不成熟,僅實(shí)現(xiàn)小規(guī)模化生產(chǎn)。目前江蘇中能化學(xué)公司已成功開發(fā)出一種全新的、高含量、綠色環(huán)保的環(huán)己基苯生產(chǎn)工藝,產(chǎn)品純度高,可以廣泛應(yīng)用于液晶電子、有機(jī)合成、高沸點(diǎn)溶劑以及鋰電池等領(lǐng)域。

在鋰電池領(lǐng)域,環(huán)己基苯主要用作鋰離子電池電解液的添加劑,起防過充的作用,可改善鋰電池的安全性。作為過充電保護(hù)添加劑應(yīng)該具有如下特點(diǎn):(1)在有機(jī)電解液中具有良好的溶解性和足夠快的擴(kuò)散速度,能在大電流范圍內(nèi)提供保護(hù)作用;(2)在電池使用溫度范圍內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性;(3)合適的氧化電勢(shì);(4)氧化產(chǎn)物在還原過程中沒有其他副反應(yīng)產(chǎn)生;(5)添加劑對(duì)電池性能沒有副作用。

目前環(huán)己基苯作為防過充機(jī)理存在兩種解釋:(1)自放電機(jī)理:當(dāng)電池充電到一定電壓時(shí),添加劑單體發(fā)生電聚合,在正極表面生成導(dǎo)電聚合物膜使電池自放電至安全狀態(tài);(2)阻斷機(jī)理:電池電壓超過添加劑的電聚合電壓時(shí),添加劑單體發(fā)生聚合反應(yīng),生成黑色物質(zhì)聚環(huán)己基苯,在電極表面形成阻斷層,使電池內(nèi)阻迅速增大,從而減緩或阻止電解液的進(jìn)一步分解,產(chǎn)生的氣體與熱量明顯減少,防止熱失控,保持電池處于安全狀態(tài)。

環(huán)己基苯添加劑的引入對(duì)電池的初始放電容量沒有影響,但環(huán)己基苯添加量過高會(huì)影響電池的循環(huán)性能。因此合適比例的環(huán)己基苯添加劑可以保證電池的循環(huán)性能和使用壽命。研究表明:環(huán)己基苯在電解液中含量為5%~7%(質(zhì)量比)時(shí),效果達(dá)到最佳。當(dāng)環(huán)己基苯含量小于5%時(shí),在鋰離子電池電解液中防過充效果不明顯;當(dāng)含量大于7%時(shí),會(huì)導(dǎo)致電解液電導(dǎo)率下降,電池循環(huán)性能下降,自放電程度增加。因此,合理的控制環(huán)己基苯在電解液中的含量可使環(huán)己基苯在鋰電池領(lǐng)域發(fā)揮最大的防過充效果。

江蘇中能化學(xué)有限公司作為領(lǐng)先的功能性化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè),通過一系列的技術(shù)創(chuàng)新,突破了環(huán)己基苯與其副產(chǎn)物分離提純的難點(diǎn),成功生產(chǎn)出純度≥99.95%的環(huán)己基苯,滿足于高端用戶需求。

[責(zé)任編輯:趙卓然]

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