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从两类化合物的密度想到的

已有 4131 次阅读 2020-3-15 02:22 |个人分类:锂电电解液|系统分类:教学心得| 化合物, 密度, 随想

锂电电解液的密度(以克/立方厘米或吨/立方米为单位,以下省去单位),一般在1.2~1.3之间,比水的密度要重一点. 常规的溶剂,环状酯的密度在1.2~1.4之间,线状酯在0.8~1.0之间,大致在这个范围内波动.


然而我注意到,有一些化合物含有特定的基团,其密度有某些规律性,其中比较明显的有两类:

  1. 第1类是含有三甲基硅基的化合物,密度都比较小.如常用的TMSB和TMSP在0.8到0.9之间,除此之外,还有一些不是添加剂的化合物,含有TMS基团,密度也比较小.


  2. 第2类是含氟醚的密度比较大,特别是一些含氟量比较高的醚,其密度往往在1.4~1.5,显著的高于电解液.比如电解液中曾经用到的1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚(行业内常用D2这个名称),其密度在1.533.还有一些不是添加剂,但密度也很高的,甚至可以达到1.584.

    当然,这样的说法基于一些不完全的数据归纳.说不上太严谨.在第1类含TMS的化合物中,也有一些例外,比如引入磺酰基之后,密度会上升到1.0~1.15这个范围.

    通过各种试剂数据网,我能查到的一些数据如下(单位:g/cm3)

    双(三甲基硅基)醚0.764TMS含量高
    2-(三甲基硅基)乙醇0.83
    C[Si](C)(C)/N=C(C)\O[Si](C)(C)C0.83
    硼酸三(三甲基硅基)酯0.831TMS含量高
    异氰酸三甲基硅基酯0.85
    二甲氧基二甲基硅烷0.864
    2-(三甲基硅基)乙酸乙酯0.876
    1,4-二(二甲基硅基)苯0.88
    甲基丙烯酸(三甲基硅基甲基)酯0.883
    甲基丙烯酸(三甲基硅基)酯0.885
    亚磷酸三(三甲基硅基)酯0.893
    磷酸三(三甲基硅基)酯0.945



    (三氟甲磺酰基)(三甲基硅基)(甲基)胺1.07TMS结构中增加磺酰基
    乙磺酸三甲基硅基酯1.073
    苯磺酸三甲基硅基酯1.138
    三氟甲磺酸(叔丁基二甲基硅基)酯1.15



    双(2,2,2-三氟乙基)醚1.4171含氟化合物密度较大
    乙基九氟丁基醚1.428
    1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚1.4874
    甲基九氟丁基醚1.52
    八氟戊基-四氟乙基醚1.532
    1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚1.533
    2,2,3,3-四氟丙基-1,1,2,3,3,3-六氟丙基醚1.578
    2,2,3,3,3-五氟丙基-1,1,2,3,3,3-六氟丙基醚 1.5844


    1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇1.62
    全氟丁酸酐1.67
    三(全氟正丁基)胺1.9

由此想到两个问题:

1.如果生产中用到密度与电解液相差较大的化合物,并且互溶性不好时,可能存在密度差大导致的分层现象而影响混匀的效果.生产上要特别注意.

2.考虑来料检验时,对液体物料的密度进行一个比较精密的测试(例如准确到0.001),如果差异比较大(举例说,差0.05g/cm3以上),就可以判断这个物料不是指定的东西(反之则不一定啊).这个比气相色谱的判断要快,可作为一个防错手段。毕竟只记得定量忘记要定性的错误,我竟然还碰到过两三次呢.



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