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浅析氟代碳酸乙烯酯的应用及制备方法

氟代碳酸乙烯酯（FEC）是一种特殊的碳酸乙烯酯。它是一种重要的精细化

工材料，主要用于动力锂电池电解液、钠电池电解液的成膜添加剂和防爆溶剂。

往电解液添加氟代碳酸乙烯酯后，能在电极上形成性能优良的固态电解质界面，

简称SEI膜。该膜结构紧密，含有F-Li和-Si-F类物质，降低了电池的阻抗,有

效抑制部分电解液的分解，明显改善了电池的比容量；同时，FEC中含有的氟原

子具有阻燃性能，可以显著提高了电池的安全性和使用寿命。

1性质与指标

1.1性质

氟代碳酸乙烯酯，化学名为4-氟1,3-二氧五环-2-酮，英文名4-Fluoro-

1,3-dioxolan-2-one，别名Fluoroethylenecarbonate，简称FEC。分子式

C3H3FO3。CAS号：114435-02-8。其化学结构式如下：

氟代碳酸乙烯酯（FEC），室温下为无色透明液体，密度(25℃)：1.454

g/cm3；

折光率：1.4538；沸点：200℃；熔点：19~20℃，闪点110°C。。易溶

于甲醇、乙醇、乙腈、乙醚、二氯甲烷、乙酸乙酯、苯等有机溶剂。

1.2质量指标

氟代碳酸乙烯酯目前主要应用于锂离子电池、钠离子电池的成膜添加剂

和防爆溶剂，其市场应用大多厂家的质量要求如下表1-1所示：

表1-1FEC产品质量指标

组纯色水游氢金

分度%度分ppm离氯氟酸属离子

APHAppmppmppm

FE≥99≤≤≤≤≤

C.95%102010205

2应用

2.1作为锂离子、钠离子电池电解液添加剂

自从日本索尼公司1991年推出第一颗锂离子电池以来，由于其质量比一般

电池轻、体积也小、而且比能量高、工作电压高、无记忆效益、以及自放电

小、

环境污染小、循环寿命长等一系列卓越的优点使得锂离子电池进入了飞速的

发展

时期，因此锂离子电池便被广泛的应用于笔记本电脑、照相机、手机等数码

产品。但是锂离子电池的安全性问题却是阻碍大容量锂离子动力电池发展的主

要障碍，尤其是当锂离子电池在不正当使用时（如过充、短路、过放、热冲击等）

往往将导致电池着火、爆炸等安全隐患事故。提高锂离子电池安全性的方法除了

对正负极材料进行优化外另一种有效而简单的方法就是对锂电池的电解液体系进

行优化。氟代碳酸乙烯酯作为锂电池电解液添加剂，可以抑制电解液分解，在负

极形成结构紧密、性能更好的SEI膜，在降低电池阻抗的同时提高电解液低温性

能，提升锂电池的比容量、循环稳定性与循环寿命，在提升锂离子电池的续航能

力、使用寿命与安全性方面具有重要作用。

受益于消费电子、新能源汽车等产业发展，我国锂电池消费量不断上升，电

解液出货量呈现高速增长态势。2015-2019年，我国锂电池电解液出货量由6.4

万吨增长至18.5万吨，年均复合增长率达到30.4%。锂电池电解液出货量的高速

增长，拉动了我国氟代碳酸乙烯酯市场需求量不断提高。未来，随着可穿戴智能

设备、智能家居等行业发展，我国氟代碳酸乙烯酯市场前景依然广阔。

在全球市场中，氟代碳酸乙烯酯生产商主要有德国ServiceChemicalInc.，

英国APOLLO-NMR、EUROLABS，日本TOKYOCHEMICALINDUSTRYCO.,LTD.，美国

PureChemistryScientificInc.、AlfaChemistry、Synthonix、SYNQUEST等。

在中国市场中，氟代碳酸乙烯酯生产商主要有江苏华盛锂电材料股份有限公司、

张家港瀚康化工有限公司、杭州斯隆材料科技有限公司、泰安市梓信化工有