Propylencarbonat (PC) — Häufig gestellte Fragen

Seine Dielektrizitätskonstante liegt über 60, außergewöhnlich hoch für eine organische Flüssigkeit und vergleichbar mit Wasser. Eine hohe Dielektrizitätskonstante bedeutet, dass das Lösungsmittel die elektrostatische Anziehung zwischen den Ionen abschirmt und sie trennt und stabilisiert, statt sie sich paaren und ausfallen zu lassen. Genau das ermöglicht das Lösen von Lithiumsalzen und anderen ionischen Spezies.

Aus regulatorischen Gründen. N-Methylpyrrolidon und Dimethylformamid sind beide als reproduktionstoxisch eingestuft und unterliegen Beschränkungen nach REACH, was Reformulierungen in Farbentfernung, Reinigung und Extraktion erzwungen hat. Propylencarbonat bietet ein vergleichbares polar-aprotisches Lösevermögen bei geringer akuter Toxizität, leichter biologischer Abbaubarkeit und ohne CMR-Einstufung.

Die Kombination aus hoher Dielektrizitätskonstante, die das Lithiumsalz löst, einem weiten Flüssigkeitsbereich von einem sehr niedrigen Gefrierpunkt bis zu einem Siedepunkt von etwa 242 Grad Celsius und elektrochemischer Stabilität. Üblicherweise wird es in Mischung mit niedrigviskosen Co-Lösungsmitteln eingesetzt, da seine eigene Viskosität die Ionenbeweglichkeit begrenzt, wenn es allein verwendet wird.

Es hydrolysiert in Gegenwart von Wasser langsam, insbesondere im sauren oder alkalischen Milieu, wobei Propylenglykol und Kohlendioxid entstehen. In den meisten Anwendungen verläuft dies so langsam, dass es unerheblich ist; bei wässrigen Formulierungen mit langer Haltbarkeit oder bei erhöhtem pH-Wert bzw. erhöhter Temperatur sollte die Hydrolyse jedoch bewertet werden.