锂电池电解液溶剂碳酸乙烯酯同步辐射热解反应实验与动力学建模

摘要

碳酸乙烯酯（C₃H₄O₃，简称EC）是锂电池电解液的重要组分，探究其基础燃烧反应动力学特性对揭示锂电池的热失控机理、评估放热速率、构建锂电池电解液溶剂的替代模型等十分关键．常温常压下EC为固态，难以直接开展气相反应动力学实验，因此其基础燃烧反应数据十分匮乏，动力学模型远非完善．本研究以碳酸二甲酯（C₃H₆O₃，简称DMC）为溶剂，制备了EC/DMC液体混合物，基于流动管反应器开展了低压同步辐射热解反应实验，表征了燃料转化和关键中间产物分布数据；同时，建立了低压EC热解反应动力学模型．结果表明，单分子热分解等少数关键反应决定了EC/DMC的转化和关键产物生成，包括醛类、CO、CO₂等；相较于DMC,EC生成更多还原性气体CO，而EC的直接裂解反应■主导了CO₂的生成．

关键词

碳酸乙烯酯 / 碳酸二甲酯 / 反应动力学 / 锂离子电池 / 电解液热失控