簡述

1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚（1H,1H,5H-Perfluoropentyl-1,1,2,2-tetrafluoroethylether）是一種化學式為C₇H₄F₁₂O，分子量為332.09的化學物質，純凈物質表現為無色液體。相關測試實驗表明，1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚具有極好的惰性、高密度、低粘度、低表面張力、低介電常數等優(yōu)良性能，而且具有無腐蝕性、揮發(fā)無殘留等特性，是一種可應用于多種實驗場景的有機溶劑。

物化性質

密度：1.532 g/cm³

沸點：141.161℃ at 760 mmHg

閃點：45.037℃    

應用

得益于1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚本身具有的高密度、低粘度等優(yōu)良性能，它可被用作溶劑稀釋劑、精密清洗液、絕緣液、導熱冷卻液等多種產品的合成原料。此外，1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚在電化學領域還有著亮眼表現。例如，文獻公開的一種超低溫安全的鋰離子電池電解液，包括電解質鋰鹽，有機溶劑和添加劑。其中，有機溶劑為碳酸酯溶劑，羧酸酯溶劑和氟代醚溶劑的混合物；氟代醚溶劑為1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙基醚，1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚，四氫呋喃中的一種或多種的混合物；添加劑包括低阻抗成膜添加劑和阻燃添加劑。以上述物質為原料制備得到的超低溫安全的鋰離子電池電解液不僅在超低溫下依然具有較高的離子導電率，而且表現出了相較于其他電解液更好的阻燃效果[1]。

進一步地，在鋰金屬電池的制備工藝中，通過對溶劑的種類作特殊限定，能夠增強溶質與溶劑之間的結合力，提升醚類電解液的氧化穩(wěn)定性，從而能夠提高電解液的工作電壓和循環(huán)壽命，進而能大大提升鋰金屬電池的庫倫效率。該金屬電池的特征在于以1,1,2,2-四氟乙基-2,2,3,3-四氟丙醚，1,1,2,2-四氟乙基-2,2,2-三氟乙基醚，雙(2,2,2-三氟乙基)醚，1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚中的至少一種作為電解液稀釋劑[2]。

電化學研究

構筑高壓電解液是提高雙電層電容器(EDLCs)和鋰離子電池(LIBs)能量密度的有效途徑。選取碳酸丙烯酯(PC)和1,2-二甲氧基乙烷(DME)作為離子液體EMIBF₄(EMI)的共溶劑，調制EDLCs用3 V級電解液，研究共溶劑的引入對電解液物化性質和EDLCs性能的影響規(guī)律。分別選取氟化醚(1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚，簡稱OTE)，(1,2-雙(1,1,2,2-四氟乙氧基)乙烷，簡稱TFEE)與碳酸氟代乙烯酯(FEC)結合，調制LIBs用高壓電解液，研究氟化溶劑的協同作用對電解液性質和電池電化學性能的整體貢獻。獲得的主要研究成果和結論如下:

碳酸氟代乙烯酯(FEC)和1H,1H,5H-八氟戊基-1,1,2,2-四氟乙基醚(OTE)結合使用可以顯著增強電解液的耐氧化能力，并且兩款氟化溶劑通過相互作用在LiNi_0.5Mn_1.5O₄正極上構筑了含有適中F/P元素組分的穩(wěn)定界面層，有力抑制了正極與電解液之間的副反應發(fā)生。在5 V截止電壓下，LiNi_0.5Mn_1.5O₄/Li電池在FEC/EMC/OTE電解液中的0.5 C可逆容量達到135 mAh/g，經過200次循環(huán)后的容量保持率高達92%，電池循環(huán)與倍率性能相比使用EC/EMC傳統電解液時均得到明顯提升。不同種類氟化溶劑對鋰離子溶劑化配位結構影響程度不一，這可能改變鋰離子的脫溶劑化過程和界面?zhèn)髻|動力學。溶劑經氟化后HOMO值下降，耐氧化性得以提高，由FEC，FEMC和TFEE組成的"全氟"電解液體系，穩(wěn)定電位窗口甚至超過6.5 V(v.s.Li/Li⁺)。該電解液不僅具有優(yōu)異的電化學穩(wěn)定性和良好的正極界面修飾能力，同時還會參與負極一側固態(tài)電解質界面的形成，由此增強了5V級LiNi_0.5Mn_1.5O₄/Li電池和4.45 V級LiCoO₂/MCMB電池的高壓穩(wěn)定循環(huán)能力，特別是前者在3～5 V電位區(qū)間充放電循環(huán)300次后的容量保持率高達85%[3]。

參考文獻

[1]楊雄鷹,黃文達.一種超低溫安全的鋰離子電池電解液:CN202010243393.4[P].CN111261944A.

[2]任曉迪,陳順強,焦淑紅,等.一種醚類電解液和鋰金屬電池:CN202210731351.4[P].CN202210731351.4.

[3]何龍.超級電容器和鋰離子電池高壓有機電解液研究[D].西安科技大學.