[发明专利]一种含硫酸乙烯酯的碳酸甲乙酯溶液的制备方法

说明书

一种含硫酸乙烯酯的碳酸甲乙酯溶液的制备方法，它涉及一种锂离子电池电解液制备方法的改进，具体涉及一种含硫酸乙烯酯的碳酸甲乙酯溶液制备方法的改进。本发明采用的技术方案包括以下步骤：在反应釜中加入亚硫酸乙烯酯、碳酸甲乙酯以及微量的三氯化钌水溶液，低温下搅拌均匀；S2，低温下将次氯酸盐水溶液滴加至上述反应釜，得到硫酸乙烯酯的碳酸甲乙酯粗品溶液；将上述硫酸乙烯酯的碳酸甲乙酯粗品溶液进行多次低温水洗分液；在上述水洗分液后的有机相加入脱水剂干燥，得到碳酸甲乙酯溶液成品。本发明解决了硫酸乙烯酯固体产品出现的包装效率低、储存易结块、使用不方便等问题，能够显著地改善硫酸乙烯酯作为锂离子电池电解液添加剂的使用便利性。

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池电解液制备方法的改进，具体涉及一种含硫酸乙烯酯的碳酸甲乙酯溶液制备方法的改进。

背景技术

硫酸乙烯酯是一种性能优异的锂离子电池电解液添加剂材料。由于硫酸乙烯酯的中心硫原子电负性更强，在石墨负极界面的还原性比相应的碳酸酯强，因此充电初始阶段在电极界面优先形成更加稳定的固体电解质相界面膜（SEI膜），用于防止在充放电过程中锂离子与碳负极或其他物质发生反应，从而抑制锂离子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，提高电池充放电性能并增加循环次数，且兼顾改善电池的高低温性能。

现有文献和专利报道的硫酸乙烯酯制备方法都是得到硫酸乙烯酯固体成品。中国专利CN111825652A报道了在有机溶剂中通过次氯酸钙氧化亚硫酸乙烯酯，然后重结晶制备硫酸乙烯酯。

中国专利CN109988145B报道了在氯化钯配合物催化剂作用下，通过氧气将亚硫酸乙烯酯氧化成硫酸乙烯酯，然后过滤水洗浓缩结晶得到成品。

中国专利CN112375064A报道了在氯化铜催化剂作用下，用过氧化叔丁醇将亚硫酸乙烯酯氧化成硫酸乙烯酯，然后水洗分液浓缩结晶得到成品。

中国专利CN109516971B报道了亚硫酸乙烯酯和有机过氧化物混合后加入引发剂反应，然后进行蒸馏、抽滤、重结晶得到电池级硫酸乙烯酯。

中国专利CN111533728B报道了亚硫酸乙烯酯和二氯乙烷混合，滴加次氯酸钠溶液进行氧化反应，静置分液，脱水、重结晶和干燥，得到硫酸乙烯酯。硫酸乙烯酯固体成品包装很不方便，精确称重计量耗费人力，效率很低，而且存在暴露风险，一是可能导致环境粉尘污染不利于职业健康卫生，二是可能导致包装过程中引入异物。固体包装在储存过程中，也会出现结块的现象，导致使用时的不方便。用户在使用硫酸乙烯酯配置电解液时，固体投料也存在不易精确计量和操作不方便等问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种含硫酸乙烯酯的碳酸甲乙酯溶液的制备方法，他能解决固体产品在包装、储运与使用过程中出现的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下步骤：

S1：在反应釜中加入亚硫酸乙烯酯、碳酸甲乙酯以及微量的三氯化钌水溶液，低温下搅拌均匀；

S2，低温下将次氯酸盐水溶液滴加至上述反应釜，得到硫酸乙烯酯的碳酸甲乙酯粗品溶液；

S3，将上述硫酸乙烯酯的碳酸甲乙酯粗品溶液进行多次低温水洗分液；

S4，在上述水洗分液后的有机相加入脱水剂干燥，得到碳酸甲乙酯溶液成品。

所述步骤S1亚硫酸乙烯酯、碳酸甲乙酯、三氯化钌（5%Wt）水溶液的质量比为1：（4~10）：（0.5%~10%），低温控制在-20~5度。

所述步骤S2的次氯酸盐包括次氯酸钠、次氯酸钙、次氯酸钾，水溶液有效氯含量为8%~16%，滴加的水溶液有效氯含量与亚硫酸乙烯酯物质的量比例为（1~1.2）：1，滴加过程中温度控制在-20~5度，滴加完毕后持续搅拌反应至有机相中检测不到亚硫酸乙烯酯。