聯(lián)產(chǎn)己烷三腈推動(dòng)己二腈產(chǎn)業(yè)升級(jí)
期，華為技術(shù)有限公司、深圳新宙邦科技股份有限公司、萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司等多家行業(yè)龍頭公布了添加己烷三腈的電解液、電池以及己烷三腈合成專利。己烷三腈作為高壓鋰電池功能性添加劑，正在受到越來(lái)越多的關(guān)注。
傳統(tǒng)的鋰電池電解液會(huì)在4.5伏電壓以上發(fā)生分解，嚴(yán)重影響鋰電池性能。而在高工作電壓下，鋰電池需要具有較寬電化學(xué)窗口、對(duì)鋰鹽溶解度高且低毒的新型有機(jī)溶劑，己烷三腈正是這種新型有機(jī)溶劑之一。
這是因?yàn)?，己烷三腈具有?dú)特的三腈結(jié)構(gòu)，具有較寬的電化學(xué)窗口、高陽(yáng)極穩(wěn)定性、低黏度，并且沸點(diǎn)高，在高溫及低溫性能等方面都具有更優(yōu)越的電化學(xué)性能，在提高電池的高電壓穩(wěn)定性方面具有明顯作用。而且，己烷三腈中的氰基官能團(tuán)能夠參與正極成膜，同時(shí)能夠捕捉電極材料中溶出的過(guò)渡金屬離子，避免其對(duì)電池的破壞，提升電池的高溫性能、安全性。此外，己烷三腈在高電壓下具有較好的穩(wěn)定性，可以去除電解液中的水分和氟化氫，改善電池的循環(huán)壽命、高溫性能。
實(shí)踐證明，己烷三腈在電動(dòng)汽車電池和儲(chǔ)能電池電解質(zhì)添加應(yīng)用后，在150次循環(huán)后電子轉(zhuǎn)移提升20%，放電容量增加25%，能夠改善電池壽命和整體性能，有效減少25%以上的有害氣體排放，具有較好的高溫儲(chǔ)存和循環(huán)性能，并保護(hù)鋰電池陰極免受降解。
但作為一種新型高壓鋰離子電池的電解質(zhì)添加劑，現(xiàn)有的己烷三腈生產(chǎn)方法存在各種短板，如原材料不易獲得、成本高、工藝流程長(zhǎng)等問(wèn)題。
新技術(shù)的出現(xiàn)有望改變這一現(xiàn)狀。己烷三腈是以己二腈為原料合成的，己二腈的國(guó)產(chǎn)化使得己烷三腈成本大幅下降。丁二烯氫氰化法、己二酸催化氨化法、丙烯腈電解二聚法等多種己二腈工藝的發(fā)展，則有望為合成己烷三腈或單體開辟短流程、低成本、高質(zhì)量的新技術(shù)路線。其中，丙烯腈電解二聚合成己二腈的同時(shí)會(huì)副產(chǎn)己烷三腈；己二酸催化氨化法合成己二腈過(guò)程中，嚴(yán)格控制1-氨基-2-氰基-1-環(huán)戊烯(ACCP)生成，而ACCP正是合成己烷三腈的關(guān)鍵中間體?；诖?，己二腈聯(lián)產(chǎn)己烷三腈的工藝路徑將成為可能，通過(guò)工藝、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)調(diào)整，可以把己二腈產(chǎn)量降到相對(duì)較低，己烷三腈或ACCP產(chǎn)生比例提高到最大，實(shí)現(xiàn)己二腈-己烷三腈多聯(lián)產(chǎn)。
目前來(lái)看，己二腈聯(lián)產(chǎn)己烷三腈生產(chǎn)規(guī)?？蛇_(dá)2000至1萬(wàn)噸。聯(lián)產(chǎn)方式降低了投資成本和建設(shè)成本，還可以延伸己二腈產(chǎn)業(yè)鏈條，甚至通過(guò)聯(lián)產(chǎn)己烷三腈，推動(dòng)己二腈產(chǎn)業(yè)重構(gòu)與升級(jí)。
首屆己烷三腈技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)
近年來(lái)，隨著新能源汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展，續(xù)航里程對(duì)電池性能提出了更高的要求。電解液作為電池的關(guān)鍵組成部分，它的性質(zhì)直接決定了電池的性能和壽命。己烷三腈是一種新興的腈類添加劑，具有高沸點(diǎn)、分解溫度高等優(yōu)越的電化學(xué)性能，作為電解液添加劑使用,可使電池在高溫高壓下保持良好的循環(huán)壽命，并有效減少有機(jī)碳酸酯溶劑在高電壓下的分解，這使其在電解液中應(yīng)用越來(lái)越受到重視。此外，己烷三腈在聚氨酯、農(nóng)藥等領(lǐng)域中的應(yīng)用效果也很顯著。
作為一種新興產(chǎn)品，己烷三腈在生產(chǎn)過(guò)程中存在原材料不易獲得、涉及劇毒試劑、流程長(zhǎng)、成本高等瓶頸，限制了其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用步伐。同時(shí)，隨著己二腈國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快，以己二腈為主要原料合成己烷三腈的技術(shù)路線受到行業(yè)關(guān)注，己二腈多種路線的發(fā)展為合成己烷三腈或單體開辟了短流程、低成本、高質(zhì)量的新賽道。例如，丙烯腈電解二聚合成己二腈的同時(shí)，副產(chǎn)己烷三腈；己二酸催化氨化法合成己二腈過(guò)程中有 1-氨基-2-氰基-1-環(huán)戊烯 (ACCP)副產(chǎn)物生成，而 ACCP 正是合成己烷三腈的關(guān)鍵中間體。通過(guò)工藝創(chuàng)新、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)調(diào)整等方式，提高己烷三腈或 ACCP 的產(chǎn)率，從而實(shí)現(xiàn)己二腈-己烷三腈多聯(lián)產(chǎn)。
為進(jìn)一步推動(dòng)己烷三腈產(chǎn)業(yè)化步伐，研討己二腈-己烷三腈在技術(shù)路線創(chuàng)新、新能源和新材料應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同方面的進(jìn)展，《中國(guó)化工報(bào)》社有限公司定于2024年10月9～10日在山東青島組織召開首屆己烷三腈技術(shù)和應(yīng)用研討會(huì)，研討會(huì)擬邀請(qǐng)相關(guān)專家、企業(yè)代表圍繞如何聚智聚勢(shì)加快己烷三腈開發(fā)與應(yīng)用等展開交流討論。
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