[發明專利]一種硫酸乙烯酯的制備方法

在審

• 申請號: 201811489064.7
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109485633A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 郭建軍
• 申請（專利權）人: 東營石大勝華新能源有限公司
• 主分類號: C07D327/10
• 分類號: C07D327/10
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 羅文遠

本發明涉及一種硫酸乙烯酯的制備方法。其技術方案是包括以下步驟：首先，以氯化亞砜和乙二醇作為反應原料進行取代反應；第二步，將上述反應產物加入催化劑及緩沖劑后，使用次氯酸鈉進行氧化；第三步，將上一步驟反應物離心、重結晶、過濾后進行精制，干燥得到成品。有益效果是：本發明具有反應原料易得、制備成本低、摩爾收率高、所得產品純度高、水分含量低的特點，本發明中采用的催化劑可以使反應快速高效的進行，減少氧化時間，降低硫酸乙烯酯的水解，另外本發明采用磷酸二氫氨和硼砂的混合水溶液作為氧化所需的緩沖劑，可有效控制氧化PH值在6～7之間，促使氧化平穩進行；本發明采用硫酸鎂做除水劑，成品水分控制在50ppm以下。

技術領域

本發明涉及一種鋰離子電池電解液添加劑的制備，特別涉及一種硫酸乙烯酯的制備方法。

背景技術

近年來，鋰離子電池領域發展迅速，鋰離子電池使用范圍在不斷擴大，技術也在不斷進步，在鋰離子電池電解液中添加一些添加劑，可以提高電池的多種性能。

其中硫酸乙烯酯是一種SEI成膜添加劑，可以在充電初始階段形成的SEI膜，用于防止在充放電過程中鋰離子與碳負極或其他物質發生反應。另外，SEI膜起到離子通道的作用而只允許鋰離子通過。離子通道可防止電解質溶液中由于具有高分子量的有機溶劑與碳負極一起形成共插層而導致碳負極結構的破壞。另外硫酸乙烯酯添加入鋰離子電池電解液中后能抑制電池初始容量的下降，增大初始放電容量，減少高溫放置后電池的膨脹，提高電池的充放電性能及循環次數。因此硫酸乙烯酯是一種能使鋰離子電池電解液使用效果更加優良的添加劑。

目前存在的問題是：長期以來，許多生產企業不斷對硫酸乙烯酯的生產工藝進行研究，企圖在此領域能有所突破，但是由于產品原料不易得，制備成本高，并且不能解決純度和收率的問題，一直不能工業化生產。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種硫酸乙烯酯的制備方法。

本發明提到的一種硫酸乙烯酯的制備方法，其技術方案是包括以下步驟：

首先，以氯化亞砜和乙二醇作為反應原料進行取代反應；第二步，將上述反應產物加入催化劑及緩沖劑后，使用次氯酸鈉進行氧化；第三步，將上一步驟反應物離心、重結晶、過濾后進行精制，干燥得到成品。

優選的，本發明提到的詳細制備方法，包括以下步驟：

（1）將乙二醇加入至反應釜中，再向其中慢慢滴加氯化亞砜，控制反應溫度在25～30℃；

（2）滴加完成后，將溫度升至40℃，保溫1小時，繼續將溫度提高至50℃，繼續保溫2小時；

（3）保溫結束后，冷卻至室溫，將所得溶液加入去離子水進行洗滌，并加入碳酸鈉溶液進行調節PH值至中性，靜置一段時間，待分層后，分離出亞硫酸乙烯酯溶液；

（4）將上述所得亞硫酸乙烯酯放入氧化釜中，并加入冰塊控制初始溫度在0～5℃；

（5）向氧化釜中加入緩沖劑，調節PH值，緩沖劑選用磷酸二氫鈉和硼砂的混合水溶液；

（6）向氧化釜中加入催化劑，加快氧化速度；選用三氯化銠做催化劑；

（7）向氧化釜中滴加次氯酸鈉，控制滴加速度，及時加入冰塊，控制溫度在0～5℃，觀察顏色變化，當顏色變為乳白色時即反應完成，停止滴加次氯酸鈉，氧化時間控制在30分鐘內；

（8）將上述氧化完成的混合液進行離心，所得固體即為硫酸乙烯酯粗品；

（9）將所得硫酸乙烯酯粗品溶解于二氯乙烷溶液，所加二氯乙烷與硫酸乙烯酯的質量比為5～7:1；

（10）待攪拌、溶解后，向溶液中加入冰水進行洗滌，靜置分層后將上層水相抽出，重復水洗三次；