己烷三腈：满足锂电池快充需求

　　电解液是能够在某个程度的范围内提升电池性能的比较快捷和比较降低成本的手段。

　　电解液首先需要解决的是负极析锂的问题，高倍率充放电导致极化增大，锂在负极表面析出，存在安全隐患。第二个是热效应，高倍率充/放电导致电池内部产生热量，存在安全隐患;温度不均匀分布导致电池一致性差，容量损失。第三个是电极材料的粉化失效问题，高倍率充/放电导致锂在正负极体系快速变化，浓度梯度加剧，引起应力差异，导致活性物质脱落。

　　一般是通过溶剂、锂盐和添加剂的调控，对高功率电解液进行全面的改善。设计的时候考虑电导率、低阻抗、高温稳定性。电导率方面，设计开发具备低黏度、高电导能力的Li+传质环境， 降低快充过程中的热效应。低阻抗，低阻抗添加剂的开发使用，改善高倍率充放电界面问题。高温性能稳定性，配合高性能成膜添加剂的使用，构建高机械/热稳定性好的界面膜，提升结构稳定性，兼顾功率和高温性能。

　　电解液体系在高电压循环过程中发生分解，分解产物会持续沉积在电极表面增大电极界面阻抗。己烷三腈结构中的氰基与正极表面金属离子形成强的相互作用，形成稳定、均一的正极界面膜，有效阻止电解液与正极材料的直接接触，从而避免电解液的氧化分解，同时阻止氢氟酸对正极材料的腐蚀及正极材料中金属离子的溶解。

　　己烷三腈对正极溶出的金属离子的络合能力强，在正极能够形成更加稳定的界面膜，从而降低金属离子对电解液的催化作用。己烷三腈具有三个氰基官能团，具有优异的除水除酸和高压性能，有效去除电解液中的微量水和 HF，防止酸性物质对电极材料的腐蚀。有效减少正极溶出的金属离子在负极的发生副反应的概率，从而提升电池的高温性能;能够进一步提高电池的高低温性能以及改善低温环境下电池析锂的问题，稳定正负极界面膜，提升高电压条件下高温循环和快充性能，满足消费类产品快充和高能量密度的需求。

　　电池在高电压循环过程中电解液发生了持续分解，分解产物不断沉积在电极表面，CEI膜及SEI膜增厚,造成电池阻抗增大，己烷三腈提高电解液耐氧化能力、一定程度上抑制了电解液的分解。此外己烷三腈添加剂能优化界面,使其形成的界面膜具有低阻抗和高稳定性的特点,从而也减少高温循环过程中对界面和材料结构的破坏。

近年来，随着新能源汽车行业的蓬勃发展，续航里程对电池性能提出了更高的要求。电解液作为电池的关键组成部分，它的性质直接决定了电池的性能和寿命。己烷三腈是一种新兴的腈类添加剂，具有高沸点、分解温度高等优越的电化学性能，作为电解液添加剂使用,可使电池在高温高压下保持良好的循环寿命，并有效减少有机碳酸酯溶剂在高电压下的分解，这使其在电解液中应用越来越受到重视。此外，己烷三腈在聚氨酯、农药等领域中的应用效果也很显著。

作为一种新兴产品，己烷三腈在生产过程中存在原材料不易获得、涉及剧毒试剂、流程长、成本高等瓶颈，限制了其产业化应用步伐。同时，随着己二腈国产化进程加快，以己二腈为主要原料合成己烷三腈的技术路线受到行业关注，己二腈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、高质量的新赛道。例如，丙烯腈电解二聚合成己二腈的同时，副产己烷三腈；己二酸催化氨化法合成己二腈过程中有 1-氨基-2-氰基-1-环戊烯 (ACCP)副产物生成，而 ACCP 正是合成己烷三腈的关键中间体。通过工艺创新、反应器结构调整等方式，提高己烷三腈或 ACCP 的产率，从而实现己二腈-己烷三腈多联产。 

为进一步推动己烷三腈产业化步伐，研讨己二腈-己烷三腈在技术路线创新、新能源和新材料应用以及产业链协同方面的进展，《中国化工报》社有限公司定于 2024 年 10 月 9～10 日在山东青岛组织召开首届己烷三腈技术和应用研讨会，研讨会拟邀请相关专家、企业代表围绕如何聚智聚势加快己烷三腈开发与应用等展开交流讨论。