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己二腈国产化进入电解液添加剂时代

文章来源：中化新网更新时间：2024-08-29 15:51:31

随着电动汽车、储能等对锂离子电池容量要求的不断提高，需要开发具有更高能量密度、功率密度的锂离子电池来实现长久续航及储能。传统的碳酸酯电解液会在4.5V电压以上发生分解，电解液的持续分解会严重影响电池性能，而高工作电压下，需要开发具有较宽电化学窗口、对锂盐溶解度高且低毒的新型有机溶剂。

己烷三腈具有独特的三腈结构，具有较宽的电化学窗口、高阳极稳定性、低黏度，并且沸点高，在高温及低温性能等方面都具有更优越的电化学性能，提高电池的高电压稳定性具有明显的作用，减少了传统有机碳酸酯溶剂在高电压下的分解。

己烷三腈中的氰基官能团能够参与正极成膜，同时能够捕捉电极材料中溶出的过渡金属离子，避免其对电池的破坏，提升电池的高温性能、安全性，还可以保护电池负极 SEI 膜。

己烷三腈在高电压下具有较好的稳定性，可以去除电解液中的水分和氟化氢，改善电池的循环寿命、高温性能。

己烷三腈在电动汽车电池和储能电池电解质添加应用后证明，在150 次循环后电子转移提升20%，放电容量增加 25%，改善电池寿命和整体性能，有效减少25%以上的有害气体排放，具有较好的高温储存和循环性能，并保护目前和下一代锂离子电池阴极免受降解。

作为一种新型高压锂离子电池的电解质添加剂，现有的己烷三腈生产方法存在各种短板，如：原材料不易获得、涉及高危反应剧毒试剂、“三废”多、流程长、方法复杂、成本高等。

己二腈的国产化，不仅以己二腈为原料合成己烷三腈成本大幅下降，而且丁二烯氢氰化法、己二酸催化氨化法、丙烯腈电解二聚法等多种路线的发展，为合成己烷三腈或单体开辟了短流程、低成本、高质量的新技术路线。

丙烯腈电解二聚合成己二腈的同时，产生副产己烷三腈，己二酸催化氨化法合成己二腈过程中，严格控制1-氨基-2-氰基-1-环戊烯(ACCP)生成，而ACCP正是合成己烷三腈的关键中间体。

如果反其道而行之，创造性的通过工艺、反应器结构调整，就可以把己二腈产量降到相对较低，己烷三腈或ACCP产生比例提高到最大，实现己二腈-己烷三腈多联产。

添加剂决定了电解液的基本理化性能，有助于改善其性能指标，受全球电解液出货量增加带动，预计到2025年全球功能性添加剂市场增长率超过40%，其中1,3,6-己烷三腈作为高压锂离子电池使用的功能性添加剂，未来市场将保持稳定增长态势。

己二腈联产己烷三腈，生产规模完全可以在2000-5000吨/年左右，规模不同于以己二腈为目标产物达到10万吨/年那样大型化，降低了建设规模、投资成本、建设成本。

己二腈-己烷三腈多联产，延伸了己二腈产业链，在己二腈国产化后，己二腈将逐渐成为大宗产品，通过联产己烷三腈，将推动己二腈产业重构与升级。

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