氟代碳酸乙烯酯的研究开发_周立山

碳酸亚乙烯酯添加剂对锂离子电池性能的影响

（ＥＣ）、碳酸丙烯酯（ＰＣ）、二乙基碳酸酯（ＤＥＣ）、二甲基碳酸酯（ＤＭＣ）。溶剂均采用精馏结合分子筛吸附的方法提纯至纯度（质量分数）＞－９９．９５％（气相色谱仪为ＧＣ－１４Ｃ，日本岛津）。电解液的配制及电池的装配均在充满高纯氩气的手套箱中进行【畎Ｈ２０）＜Ｉｘ１０－６】，ＬｉＰＦ６浓度为１ｍｏＦＬ。电解液中水和酸（Ｉ－ＩＦ）含量均低于２０ｘ１０－６，分别用ＫａｒｌＦｉｓｈｅｒ水分测定仪ＫＦ８３１和ＫａｒｌＦｉｓｈｅｒ电位滴定仪７９８ＧＰＴＴｉｔｒｉｎｏ（瑞士万通）测定。 １．２电池性能测试 电池电化学性能测试用ＣＲ２０３２扣式半电池，以ＭＣＭＢ电极片为正极，金属锂片作为负极，电解液为不含与含（质量分数）２％ＶＣ的ｌｍｏｉ／ＬＬｉＰＦｃ，／（ＥＣ：ＰＣ：ＤＥＣ：ＤＭＣ）＝（３：１：４：２１。组装成半电池后，在室温下用Ｌａｎｄ多通道充放电测试系统在０．０１～２．０Ｖ电压区间进行恒电流充放电实验。金属锂片作为对电极和参比电极，ＭＣＭＢ电极为工作电极，在多通道测试系统（ＳｏｌａｒｔｒｏｎＡｎａｌｙｔｉｃａｌ１４８０Ｍｕｌｔｉｓｔａｔ，英国）上对电池进行循环伏安测试，扫描速率为０．２ｍＶ／ｓ。 １．３表面性质分析 用ＪＳＭ．６５１０（ＪＥＯＬ）扫描电镜观察石墨电极表面的形貌，加速电压为１５ｋＶ。用ＡＴＲ－ＩＲＮｉｃｏｌｅｔｉＳｌ０（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈ．ｅｒ）傅里叶变换红外光谱研究电极表面的ＳＥＩ膜成分，扫描范围６８０～２０００ｃｍ—ｉ。 ２结果与讨论 ２．１石墨电极的循环伏安行为 图ｌ为石墨电极在不含ＶＣ（ａ）与含ＶＣ添加剂（ｂ）的电解液体系中的前三次循环伏安图。从图ｌ（ａ）可以看出，石墨电极在不含ＶＣ电解液的循环伏安图谱中具有以下特征：（１）在第一次负向扫描过程中，在电极电位为１．５Ｖ左右出现一个还原峰，对应于电极表面吸附的溶剂分子的还原，在１．１３Ｖ左右出现一个还原峰，对应于电解液本体中溶剂组分的还原分解，并形成同体电解质相界面膜（ＳＥＩ）；随着电位的不断降低，电解液的阴极电流逐渐增大，对应于锂离子向石墨电极嵌入，生成锂碳嵌合物的量不断增加；（２）正向扫描时，在０．４５Ｖ左右出现一个氧化峰，对应于锂碳嵌合物发生阳极氧化，锂离子从石墨电极中脱出。从图１（ｂ）可以看出，石墨电极在含ＶＣ的电解液中表现出不同的循环伏安行为，其循环伏安网谱具有以下特征：（１）在第一次负向电位扫描过程中，在电极电位为１．５Ｖ左右出现一个还原峰，对应于电极表面吸附的溶剂分子的还原，在１．０２Ｖ左右有一个还原峰，可认为是电解液中溶剂的还原与ＶＣ的还原。ＶＣ的还原电位略低于电解液溶剂的还原，因此两者的还原峰重叠，表现出在１．０２Ｖ的还原峰较宽。尽管ＶＣ的还原电位低于电解液溶剂的还原电位，但在某种程度上能够提高石墨负极的首次充放电效率（讨论见后）。（２）当电位回扫时，在０．４Ｖ左右出现一个氧化峰，对应于锂碳嵌合物发生阳极氧化。锂离子从石墨电极中脱出。比较两种电解液的第二次及第三次的循环伏安图可见，含添加剂ＶＣ的电解液的充放电比容量比首次循环有所提高。比较两种电解液的阳极氧化峰电位可以发现：在含添加剂ＶＣ的电解液中出现氧化电流峰电位比不含添加剂电解液中出现氧化电流峰电位稍负，表明ＶＣ的加入降低了锂离子的脱锂电位，这有利于电池放电时形成较高的电压平台。据此可以推测，添加剂ＶＣ分子优先于电解液中的溶荆分子的还原，在初次循环过程中能形成完整、稳定的ＳＥＩ膜，阻止电解液溶剂分子在石墨电极的还原反应，减少了由于电解液的还原分解而产生的不可逆比容量。 图１石墨电极在不同电解液中的循环伏安图 ２．２电池的循环性能 图２为室温下以Ｏ．０５ｃ倍率充放电的ＭＣＭＢ／Ｌｉ电池的前３次恒流充、放电曲线。由图２可以看出，石墨电极在添加ＶＣ的电解液中，放电比容量明显提高。不含ＶＣ添加剂电解液的首次充、放电效率为８０．９％，在随后的充、放电过程中比容量降低，而含ＶＣ添加剂电解液的首次充、放电效率为８７．７％，并且其随后的充放电比容鲢增大。该结果与循环伏安实验结果一致。可见含ＶＣ添加剂的电解液电池充、放电性能较好。 图３为室温下以０．０５Ｃ倍率充放电的ＭＣＭＢ／Ｌｉ电池放电比容量循环曲线。由图可见，随着循环次数的增多。两种电池的放电比容量都有所下降，但是含添加剂ＶＣ的衰减更为缓慢。含ＶＣ电解液的电池初始比容量为３２０．８ｍＡｈ／ｇ，５０次循环后比容量保持为７６％。而不含ＶＣ的电池首次放电比容量较低，为２８０．２ｉｎＡｈ／ｇ，且５０次循环后比容量保持为６８％。以上分析表明向电解液中加入少量ＶＣ能显著提高电池的初始放电比容量，电池的循环稳定性也有所提高。 ２．３石墨电极表面的电镜扫描图 为了更好研究ＶＣ在石墨电极表面形成的ＳＥＩ膜的形貌，对在含与不含ＶＣ的电解液中初次循环后的石墨

氟代碳酸乙烯酯安全技术说明书

氟代碳酸乙烯酯安全技术说明书 1、产品信息 化学名称4-Fluoro-1,3-dioxolan-2-one，≥99.9％ 英文名称Fluoroethylene Carbonate（FEC） 中文名称:氟代碳酸乙烯酯 2、分子结构 化学名称4-Fluoro-1,3-dioxolan-2-one CAS：114435-02-8，分子式：C3H3FO3 3、危险描述 无色液体，吞食有毒。可能会导致影响靶器官。 4、急救措施 吸入：不慎吸入时立即离开现场至空气新鲜处；呼吸困难时给输氧；呼吸停止时，立即进行人工呼吸。 食入：误服者当事人在意识清醒的情况下立即漱口，并立即就医。 皮肤接触：用水冲洗至少15分钟，脱去污染的衣服和鞋子，并立即就医。 眼睛接触：立即翻开上下眼睑，用流动清水冲洗至少15分钟，就医。 5、消防措施 闪点≥216℉ 灭火工具 适用灭火剂化学干粉，酒精泡沫，二氧化碳 FEC-MSDS2/4消防 防护设备穿自携式呼吸防护具及穿著全身包裹式防护衣。 特殊危害受攻击条件下会发散出有毒气体。 燃烧后产生的危险物品包括：一氧化碳，二氧化碳，羰基氟化物，氟化氢，有毒蒸气，气体。

6、泄露应急措施 泄露或溢出时按此步骤救援疏散泄漏污染区人员至安全区 个人防范措施 穿配呼吸装置、橡胶靴、戴厚洗衣手套。 清理方法 用砂土或其它不燃性吸附剂混合吸收，然后收集运至废物处理所，保持空气流通，整理后清洗溢出现场。 7、操作与存储 使用者接触 不能吸入蒸汽，避免长时间或重复接触。 不能入眼，接触皮肤，及沾到衣物。 存储阴凉通风处密闭保存。避免高温，阳光直射。避免氧化剂。 8、接触控制/安全防护 工程控制只在化学通风橱中使用。 使用产品时，应当佩带经认可的面罩或使用防毒面具。手用耐化学腐蚀手套眼睛佩带化学安全护目镜一般卫生措施清洗后方可重新使用被污染的衣服。 9、物理/化学性质 外观透明无色液体 在温度或压力下的属性值 FEC-MSDS3/4 分子量106.05g/mol，分子式C3H3FO3 BP/BP范围200℃，MP/MP范围19-20℃ 密度：1.3g/cm3，闪点≥216℉，水溶性：微溶 10、稳定性和反应性 稳定性：稳定，不稳定条件：加热分解

氟代碳酸乙烯酯(FEC)项目可行性研究分析报告

氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目可行性研究分析报告 报告说明： 泓域咨询机构项目可行性研究报告主要是通过对项目的主要内容和配套条件，如市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等，从技术、经济、工程等方面进行调查研究和分析比较，并对项目建成以后可能取得的财务、经济效益及社会影响进行预测，从而提出该项目是否值得投资和如何进行建设的咨询意见，为项目决策提供依据的一种综合性的分析方法。可行性研究具有预见性、公正性、可靠性、科学性的特点。 《氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目可行性研究报告》通过对氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的研究，从技术、经济、工程等角度对氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目进行调查研究和分析比较，并对氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目建成以后可能取得的经济效益和社会环境影响进行科学预测，为氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目决策提供公正、可靠、科学的投资咨询意见。具体而言，本报告体现如下几方面价值： ——作为向氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目建设所在地政府和规划部门备案的依据； ——作为筹集资金向银行申请贷款的依据；

——作为建设氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目投资决策的依据； ——作为氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目进行工程设计、设备订货、施工准备等基本建设前期工作的依据； ——作为氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目拟采用的新技术、新设备的研制和进行地形、地质及工业性试验的依据； ——作为环保部门审查氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目对环境影响的依据。 泓域企划机构（简称“泓域企划”）成立于2011年，是一家专注于产业规划咨询、项目管理咨询、、商业品牌推广，并提供全方位解决方案的项目战略咨询及营销策划机构，在全行业中首创了“互联网+咨询策划”的服务模式，通过信息资源整合，可为客户定制提供“行业+项目+产品+品牌”的全案策划方案。 泓域企划是领先的信息咨询服务机构，主要针对企业单位、政府组织和金融机构，在产业研究、投资分析、市场调研等方面提供专业、权威的研究报告、数据产品和解决方案。作为一家专业的投资信息咨询机构，泓域咨询及其合作机构拥有国家发展和改革委员会工程咨询资格，其编写的可行性报告以质量高、速度快、分析详细、财务预测准确、服务好而在国内享有盛誉，已经累计完成上千个项目可行性研究报告、项目申请报告、资金申请报告的编写，可为企业快速推动投资项目提供专业服务。 泓域企划机构有国家工程咨询甲级资质，其氟代碳酸乙烯酯（FEC）项目可行性研究服务的专家团队均来自政府部门、设计研究院、科研高校、行业协会等权威机构，团队成员具有广泛社会资源及丰富的实际氟代碳酸乙烯

氟代碳酸乙烯酯生产技术及市场行情研究报告

氟代碳酸乙烯酯生产技术及市场行情研 究报告 出版日期：2013-9-5 目录 第一部分：有机化工行业概述 (1) 第一节：有机化工行业范围、基本原料和用途介绍 (1)

第二节：化工市场跌宕起伏，有机化工产品表现上佳 (2) 第三节：生物基有机化工产业正在兴起 (3) 第二部分：氟代碳酸乙烯酯生产技术及市场行情研究报告目录 (5) 第三部分：研究方法、数据来源和编写资质 (9) 第一部分：有机化工行业概述 第一节：有机化工行业范围、基本原料和用途介绍 有机化工是有机化学工业的简称，又称有机合成工业。是以石油、天然气、煤等为基础原料，主要生产各种有机原料的工业。 基本有机化工的直接原料包括氢气、一氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔、丙烯、碳四以上脂肪烃、苯、氟代碳酸乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、乙苯等。从原油、石油馏分或低碳烷烃的裂解气、炼厂气以及煤气，经过分离处理，可以制成用于不同目的的脂肪烃原料；从催化重整的重整汽油、烃类裂解的裂解汽油以及煤干馏的煤焦油中，可以分离出芳烃原料；适当的石油馏分也可直接用作某些产品的原料；由湿性天然气可以分离出甲烷以外的其他低碳烷烃；从煤气化和天然气、炼厂气、石油馏分或原油的蒸气转化或部分氧化可以制成合成气；由焦炭制得的碳化钙，或由天然气、石脑油裂解均能制得乙炔。此外，还可从农林副产品获得原料。 基本有机化工产品的品种繁多，按化学组成可分类如表。这种划分具有一定的灵活性，因很多物质含有两种以上的特定元素或两种以上的基团，它们常又按其主要特点划入某一类。 基本有机化工产品也可按所用原料分类： ①合成气系产品（见合成气）。 ②甲烷系产品（见甲烷）。 ③乙烯系产品（见乙烯）。 ④丙烯系产品（见丙烯）。

氟代碳酸乙烯酯安全使用指导书(MSDS)

氟代碳酸乙烯酯安全技术说明书 FEC安全数据表 1、产品 化学名称4-Fluoro-1,3-dioxolan-2-one , > 99.9% 英文名称Fluoroethyle ne Carb on ate(FEC) 中文名称：氟代碳酸乙烯酯 2、分子结构 CAS 114435-02-8 分子式C3H3FO3 3、危险描述 紧急状态无色液体，吞食有毒。 4、不慎吸入时立即离开现场至空气新鲜处，呼吸困难时给输氧，呼吸停止时立即进行人工呼吸。 误服者，当事人在意识清醒的情况下立即漱口，并立即就医。 皮肤接触用水冲洗至少15分钟，脱去污染的衣服和鞋子，并立即就医。眼睛接触立即翻开上下眼睑，用流动清水冲洗至少15分钟，就医。 5、消防措施 闪点》102.2 C 灭火工具 适用灭火剂：化学干粉，酒精泡沫，二氧化碳 FEC-MSDS 2/4 消防 防护设备：穿自携式呼吸防护具及穿着全身包裹式防护衣。 特殊危害：受攻击条件下会散发出有毒气体。 燃烧后产生的危险品包括：一氧化碳，二氧化碳，羰基氟化物，氟化氢，有毒蒸汽等气体。 6、泄漏应急措施 泄漏或溢出时按此步骤疏散泄漏污染区人员至安全区。 个人防范措施 穿呼吸装置、橡胶靴、戴厚洗衣手套。 清理方法 用沙土或其他不燃性吸附剂混合吸收，然后收集至废物处理所。保持空气流通，整理后清洗溢出现场。 7、操作与存储 使用者接触 不能吸入蒸汽，避免长时间或重复接触。 不能入眼，接触皮肤，及沾到衣物。 存贮阴凉通风处密闭保存。避免高温，阳光直射。避免氧化剂。 8、接触控制/安全防护 工程控制只在化学通风橱中使用。 个人防护设备 呼吸系统 避免吸入产品。 使用时，应当佩戴经认可的面罩或使用防毒面具。手用耐化学腐蚀手套眼睛佩戴化学安全护 目镜，一般卫生措施清理后重新使用被污染衣物。 9、物理/化学性质 外观透明液体，无色 1

氟代碳酸乙烯酯的实验方案

氟代碳酸乙烯酯的实验方案 一． 产品简介 氟代碳酸乙烯酯，化学名为4-氟1,3-二氧五环-2-酮，英文名4-Fluoro -1,3-dioxolan-2-one ，别名Fluoroethylene carbonate 。分子式C 3H 3FO 3 。CAS 号：114435-02-8 。性质：无色透明液体，密度1.454。熔点：19 -20 ℃。沸点：200 ℃ 。折射率1.4538。闪点>110°C 。 氟代碳酸乙烯酯是一种特殊的碳酸乙烯酯。它是一种重要的精细化工材料，主要用于动力锂电池电解液的成膜添加剂和防爆溶剂。往电解液添加氟代碳酸乙烯酯后，能在电极上形成性能优良的固态电解质界面，简称SEI 膜。该膜结构紧密，含有F-Li 和-Si-F 类物质，降低了电池的阻抗,有效抑制部分电解液的分解，明显改善了电池的比容量、提高了电池的安全性和使用寿命。此外，由于该分子结构中含有1,3-二氧五环-2-酮结构， 也可用于呋喃类和唑酮类的医药和农药的合成。 二．氟代碳酸乙烯酯的制备方法通常有四种方法： 1. 直接氟化反应法 O O O F O O O F 2 /N 2 H F 氯气（或光气）与碳酸乙烯酯反应进行选择性氟代反应（J. Chem. Soc., Chem. Commun ，2000：1617–1618；Tetrahedron Lett. 43 2002：1503–1505，US2006/0167279A1，US7268238B2，US2006/0036102A1， J. Fluor. Chem, 2003,120:105-110，US7745648B2，CN1747946A, CN101205226A ，WO2004/076439，WO2004/076439，EP2196464A1）。目前，这种方法最近几年在欧美研究较多，似乎成为优先的选择方法。 这种方法虽然一步合成，产率较高，单个合成成本较低，但需要使用毒性较高的氟气体，反应剧烈防热，容易失控，且对反应设备要求高。虽然多采用F 2与N 2的混合气体，并严格控制较低的反应温度，降低了反应的危险性，但由于需要独特的反应设备，一次性需要投入昂贵的设备费用，加上操