硫酸乙烯酯（DTD，或ESa）是一种非常有用的添加剂，能够有效的降低电池的阻抗，提升电池的倍率性能/高温性能/低温性能/循环寿命。我们以前对其进行过一些测试，它主要的效果在于非常显著的降低了负极SEI膜的阻抗，从而降低了电池的整体阻抗。

但DTD有一个很不好的毛病，就是加入电解液之后，很容易引发电解液变色，电解液在数天到数周很快从无色透明转变成浅红色或红褐色，伴随酸度的快速上升，很容易导致电解液质量超过标准而引起投诉。虽然变色并不严重时，DTD电解液的电性能往往不受影响，但是对客户来讲，这是个比较难以解释的问题，非常影响客户对于电解液品质的信心，电解液的保质期也需要显著的调短。因此，在实际生产中，电解液厂家往往需要把DTD原料存储在低温下，含DTD的电解液也需要存放在低温仓库，运输时路程较长或气温较高时，甚至还需要动用冷藏运输，导致运营的成本显著上升。

DTD的变色，首先与DTD自身的结构不稳定性有关系，但实践也表明，与电解液中的LiPF6也有关系。在不含LiPF6的溶剂中，DTD存储并不会快速变色，酸度上升也不太快。但是一旦有了LiPF6，色度、酸度问题都成了大问题。

那么，我们能不能解决DTD电解液的变色问题呢? 那怕是，显著缓解它的变色速度和酸度上升速度，从而能够有效的延长电解液的保质期，也是很有意义的。因此，研究DTD的变色现象背后的原因，是找到解决方法的重要手段。

根据之前积累的经验，我们知道，DTD电解液的变色速度，与1）电解液的温度，2）DTD的含量 3）接触到空气或氧气，这几个因素直接正相关。

第1条很容易理解，我们能够改善的就是管控DTD电解液存贮/运输/使用过程中的温度，包括生产过程中的温度。第2条也很容易理解，化学反应与原料的浓度有直接关系是化学中的常识，不足为奇，但我们能够做的不多。最佳的DTD含量是电性能与成本平衡来决定的，不能因为变色就主动降低DTD的用量，这是削足适履的做法，不可取。

我们借助GC-MS和离子色谱，分析了加热存储后变色的DTD电解液的成份，发现一个有意思的现象：

1)在变色的电解液中未检测到硫酸根离子,

2)对比于未加DTD的电解液， 加了DTD的电解液中，F离子明显增加；

3)但如果在DTD电解液中加了少量的碱性化合物，则氟离子明显减少.

4)在电解液中检测出了少量的硫酸二甲酯，硫酸甲乙酯、甲乙醚、二乙醚等成分。

第1个现象，我本来以为DTD比较容易水解为硫酸和乙二醇的，但事实证明在电解液中这一水解反应至少是比较微弱的，导致硫酸根没有到达可以检测出来的浓度。那就说明，DTD水解的过程很可能只是环断开了一个S-O键，形成的是一个 HO-CH2-CH2-O-SO2-OH 这样的结构，水解并不彻底。这种结构应该叫做硫酸氢乙二醇单酯，或者是硫酸氢(羟乙基)酯，也应该是一种酸性比较强的化合物。估计DTD电解液测定的酸度，多半是这个结构贡献的。

第2个现象，加了DTD的电解液，氟离子明显增加。我们的电解液中只有一种含氟的成分就是LiPF6，氟离子显著增加，只能来自于六氟磷酸锂的分解。也就是说，DTD的加入促进了LiPF6释放氟离子。这个过程不一定都是水解，也可能是醇解，比如上面推测的硫酸氢(羟乙基酯）中的残余醇基对氟离子的进攻.

第3个现象，如果在DTD电解液中加入少量（大约几十到几百PPM）碱性化合物，由于酸碱中和反应的快速与反应完全，它是优先发生的，少量碱可以减少电解液中酸的含量。酸的含量少了，氟离子浓度跟着就低了，说明六氟磷酸锂的水解在中性环境中会得到一定的抑制。这一反应同时也可能暗示着，导致LIPF6分解的是硫酸氢(羟乙基)酯的硫酸氢根这一边而不是羟乙基这一侧，因为羟乙基的酸性是很弱的，与碱反应绝对是硫酸氢根这部分更容易发生。

我们的实验还发现，加入的碱如果过量，反而又会导致电解液变色现象的加剧（不含DTD也是如此），原因是碱直接与六氟磷酸锂反应，导致六氟磷酸锂释放PF5等酸性成分的能力被促进了，分解往右进行了。

第4个现象，二乙醚或甲乙醚的检出，说明过程中可能有碳酸酯水解形成了甲醇或乙醇，由它们再二分子缩合之后得到二乙醚或甲乙醚。电解液中存在着硫酸二甲酯或硫酸甲乙酯，说明硫酸酯也有了酯交换反应，有可能是这些生成的甲醇或乙醇与DTD酯交换，也有可能是碳酸酯直接与硫酸酯跨类别进行酯交换（中间可能经过类似水解这样的过渡形态），导致了硫酸甲乙酯或硫酸二甲酯的形成。但这两种反应的进行程度都不高，所以检出的只是一个个小峰。在这个过程中，酸性杂质可能客观上起到了催化剂的作用。

在实验中意外的发现，如果将电解液装在密封的铝瓶中，和装在玻璃瓶同样的的电解液进行加热存储，发现铝瓶中的电解液色度增加值要小得多。当时我们分析原因时，推测这个差异可能来自于两个可能因素，1）玻璃瓶受到了光照，光线促进了变色，铝瓶因为不透光而避免了光线促进的变色； 2）铝瓶瓶壁具有还原性，与电解液中某些氧化性成分反应使之消除了这些氧化性成分，这个氧化性成分正是变色的原因。 之所以这么推测，是根据以前发现的DTD接触空气后容易变色的现象推测的。

于是进行了验证实验，结论是，不是因素1,而是因素2导致的。因为我们玻璃瓶中加入铝片，一样可以起到减缓变色的作用！证明了DTD电解液中形成的氧化性物质对于变色有重要的促进作用。