碳酸乙烯亚乙酯(VEC)性能介绍

碳酸乙烯亚乙酯,英文名称:Vinyl Ethylene Carbonate
简    称:VEC、分子式:C5H6O3、分子量:114.10、CAS:4427-96-7
沸点: 237℃、密度:1.188、闪点:96℃、外观:无色液体。
多年来有报道显示在非水电解质中加入少量的不饱和碳酸酯可以明显改善电化学反应性能。例如:碳酸亚乙烯酯(VC)自从它能在阳极表面形成稳定的相界面(SEI)层后就被广泛用于作为添加剂。尽管如此,碳酸亚乙烯酯(VC)还是不够稳定,制约了它的应用。
近年来VEC倍受关注,其原因是VEC较VC有更为稳定的结构。考虑到VEC存在多重的电子键,同时较之其他电解质组分更有降低成本的潜力,部分研究者认为使用VEC 作添加剂将有助于提高锂离子电池的电化学性能,特别是在基于碳酸丙烯酯(PC)的电解质中。
我公司与厦门大学电化学工程中心的杨勇教授合作,开展了VEC电化学性能的研究。试验表明:

将2%的VEC加入LiPF6/EC+DMC电解质中在50℃高温下将显著改善LiNi0.8Co0.2O2阴极金属的循环表现。在100次充放电循环后,所保留的放电能力可以从68.8%提高到84.8%。根据电化学质谱的测试结果,在50℃下加入VEC可使得CO2峰在第二次充放电循环时的消失,并使CO2释放量显著减少。这说明了阴阳两极在VEC的参与下都形成了稳定的SEI层。

保留: VEC-定性谱图
核磁共振谱图

红外谱图

保留: VEC-性能研究
VEC对改善正极材料高温性能的研究

正极材料LiNi0.8Co0.2O2 在不同温度下和不同电解液中的循环性能(金属锂为对电极)
说明:在50℃加入VEC,电池的放电容量在第一百圈仍有较高的容量,从而说明VEC具有很好的高温性能。


电解液在不同储存条件下的FTIR

保留: VEC-定量谱图

使用仪器:GC
检 测 器:FID
柱    温:程序升温
进 样 器:分流

峰号 保留时间 峰高 峰面积 含量
1. 3.857 173.727 1261.000 0.0393
2. 4.140 29.875 148.200 0.0046
3. 4.565 111.000 312.550 0.0097
4. 4.823 954259.000 3200855.500 99.8143
5. 5.048 357.000 1807.800 0.0564
6. 5.132 343.000 2164.500 0.0675
7. 6.190 82.840 260.300 0.0081

 

 

 

 
     
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