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电解液添加剂——硫酸乙烯酯

时间:2024-10-28 来源:小编 点击:

电解液添加剂——硫酸乙烯酯 1、硫酸乙烯酯的基本情况 中文名:硫酸乙烯酯 中文别名:硫酸乙二醇酯;乙二醇硫酸酯;硫酸亚乙酯;

电解液添加剂——硫酸乙烯酯

       1、硫酸乙烯酯的基本情况

       中文名:硫酸乙烯酯
       中文别名:硫酸乙二醇酯;乙二醇硫酸酯;硫酸亚乙酯;1,3,2-二恶唑噻吩-2,2-二氧化物
       英文名称:Ethylene sulfate
       英文别名:1,3,2-Dioxathiolane 2,2-dioxide
       CAS号:1072-53-3
       分子式:C2H4O4S
       分子量:124.12
       纯度:≥98%

       MDL号:MFCD00221769

      DTD有多种合成方法,包括酰化法、取代法、加成法、二氧六环合成法、氧化法等。各种反应方法都有优缺点,如酰化法的优点是原料廉价易得,缺点是反应收得率低,原料硫酰氯或硫酰氟是危化品,腐蚀性强。氧化法是目前电解液添加剂企业主要的合成方法,起始原料为乙二醇,与二氯亚砜反应生成中间体亚硫酸乙烯酯,再经过氧化形成DTD。
       氧化法主要有五条反应路线,其中以次氯酸钠为氧化剂,在三氯化钌水溶液催化下得到硫酸乙烯酯为目前较常用的方法。
      由于DTD发展时间较短,工艺还未成熟。从成本方面看,线路1使用的贵金属催化剂三氯化钌价格昂贵,难以回收利用;从产品指标看,产品种钠、氯离子指标易超出标准,影响产品应用效果;从废料情况看,使用过量次氯酸钠强氧化剂三废量大,产生大量含盐废水,对环境产生较大影响。

       2、硫酸乙烯酯的用途

‌       硫酸乙烯酯是一种重要的化学物质,广泛应用于多个领域。

       ① 电解液添加剂

       它是一种能使锂离子电池电解液使用效果更加优良的添加剂,能够抑制电池初始容量的下降,增大初始放电容量,减少高温放置后电池的膨胀,提高电池的充放电性能及循环次数‌。

       ② 用作有机合成原料和溶剂

       在工业生产中,硫酸乙烯酯是一种重要的有机合成原料和溶剂,可用于制造塑料、涂料和化学品等产品。它还可以用于合成丙烯酸乙酯、聚乙烯酸乙烯酯等高分子化合物,以及在染料、颜料和油墨制造中作为溶剂‌。

       ③ 在科学研究中的广泛应用

       硫酸乙烯酯可以作为化学反应的催化剂或反应介质,用于合成多种有机化合物,如酯类、酸类和醚类。它还用于分析化学实验中的染色、配合物的形成和溶剂的萃取等‌。

       ④ 广泛用于各种工业场合

       硫酸乙烯酯还具有较低的毒性和较高的稳定性,因此被广泛用于各种工业场合。它可以用作润滑剂或密封剂,用于机械设备的维护和保养‌。

       ⑤ 医药领域的应用

       硫酸乙烯酯在医药领域也有重要的应用。它是一种常见的药物载体,可用于制备控释药物。硫酸乙烯酯可以与药物分子发生化学反应,形成稳定的复合物,从而延缓药物的释放速度,提高药效持久性。此外,硫酸乙烯酯还可用于制备医用胶带、敷料等医疗材料,具有良好的生物相容性和可调控性。

       3、硫酸乙烯酯行业发展现状

       发展现状

       硫酸乙烯酯行业市场近年逐渐增长,其主要原因是,人们对此类化学品的需求日益增加,硫酸乙烯酯行业市场规模庞大,年产量超过100万吨。市场需求主要来自塑料、涂料、胶粘剂等领域。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,对硫酸乙烯酯的需求将会继续增加,未来几年硫酸乙烯酯行业市场规模将保持稳定增长。

       硫酸乙烯酯的主要生产地包括中国、美国、日本、欧洲等。其中,中国作为全球最大的DTD消费市场之一,在市场规模方面表现出色。近年来,得益于中国新能源汽车的快速发展,硫酸乙烯酯产业实现了显著增长。预计到2025年,中国硫酸乙烯酯市场的规模将达到483亿美元,并在2030年前进一步扩大至716亿美元。

       竞争格局

       硫酸乙烯酯的生产涉及到多个化工企业。在中国,一些大型石化企业如中国石化、中国石油等在硫酸乙烯酯生产领域具有较高的市场份额。此外,还有一些化工企业也参与到硫酸乙烯酯的生产中,如:江苏华盛、荣成青木高新材料、福建创鑫科技、上海杰士化工等。

       近几年硫酸乙烯酯市场竞争相对激烈,主要表现为产品质量、价格和供应能力等方面的竞争。由于硫酸乙烯酯是一种基础化工原料,其需求量较大,因此不同企业之间在市场份额上存在一定的竞争。

       随着环保法规的日益严格,低碳、环保的生产技术成为硫酸乙烯酯产业发展的重要方向。企业需不断优化生产工艺、降低能耗和排放满足环保要求,同时市场对高纯度的硫酸乙烯酯需求增长迅速,为了满足这些需求,企业不断提升技术门槛、实现产品的精细化和定制化生产。

       4、结局

      DTD是一种新型添加剂,工艺仍未成熟,由于产量较少,预计有较高制造费用。

      随着头部企业扩产,单个装置生产效率提升,预计有较强的规模效应。

      从工艺上看,产品纯度、连续化生产能力、污染物处理能力等都有望不断改进,提高生产效率并降低成本。

      通过工艺改进,DTD环境污染、收率等问题也有望改善。

       三元电池能量密度更高,但缺点是热稳定性较差,而DTD可提升电池高温循环、高温储存性能,以及减少高温放置后电池膨胀等,因此我们认为在三元电池中需要添加更高比例DTD

       随着电池性能要求提升,预计DTD添加比例提升。而像天赐,石大胜华研一等企业开始纷纷布局DTD生产。有望在未来丰富成膜添加剂的种类。
文章来源:石大胜华、新能源创新材料整理