1. Složení elektrolytu
Elektrolyt je kritickou surovinou v lithiových bateriích. Slouží jako iontový vodič mezi katodou a anodou a umožňuje efektivní přenos náboje.
Typický elektrolyt se skládá z vysoce čistých organických rozpouštědel, lithných solí a funkčních přísad v pečlivě kontrolovaných poměrech. Jeho kvalita přímo ovlivňuje hustotu energie, výkon, životnost cyklu, bezpečnost a teplotní stabilitu.
Organická rozpouštědla
Jejich primární úlohou je rozpouštět lithné soli. Mezi běžná rozpouštědla patří ethylenkarbonát (EC), diethylkarbonát (DEC), dimethylkarbonát (DMC), ethylmethylkarbonát (EMC), propylenkarbonát (PC) a dimethoxyethan (DME).
Tato rozpouštědla poskytují stabilní chemické prostředí pro transport lithium-iontů. Obvykle se požaduje, aby obsah vlhkosti byl nižší než 20 ppm nebo dokonce nižší.
Lithné soli
Například LiPF₆, LiFSI a LiBF4. Tyto soli poskytují mobilní ionty lithia a umožňují iontovou vodivost.
Aditiva
Používá se ke zlepšení stability elektrolytu, potlačení vedlejších reakcí, zvýšení bezpečnosti, podpoře tvorby SEI (Solid Electrolyte Interphase) a prodloužení životnosti baterie.
Filmotvorná-aditiva jako VC a FEC také vyžadují přísnou dehydrataci během syntézy a čištění.
Mezi různými dehydratačními technologiemi (destilace, membránová separace, chemická sušící činidla) se adsorpce na molekulárním sítu stala preferovaným řešením díky své vysoké selektivitě, provozní jednoduchosti, opětovné použitelnosti a absenci sekundární kontaminace.
2. Princip dehydratace molekulárního síta
Molekulární síta (zeolity) jsou krystalické hlinitokřemičitany s jednotnou mikroporézní strukturou.
Jejich dehydratační mechanismus je založen na dvou klíčových principech:
Selektivní adsorpce (vyloučení velikosti)
Pouze molekuly menší než velikost pórů mohou vstoupit a být adsorbovány.
Polární adsorpce
Silná elektrostatická pole generovaná kationty ve struktuře přitahují polární molekuly, jako je voda.
Molekuly vody mají průměr přibližně 0,28 nm a silnou polaritu, díky čemuž jsou vysoce adsorbovatelné.
Dehydratační proces
Před montáží baterie prochází rozpouštědlo obsahující stopovou vlhkost ložem molekulárního síta:
Molekuly vody (malé velikosti, silná polarita) jsou selektivně adsorbovány do pórů
Molekuly rozpouštědla (větší než 0,45 nm, např. DMC ≈ 0,45 nm) procházejí, aniž by byly adsorbovány
To umožňuje účinné a selektivní odstranění vlhkosti.
Odstraněním stopové vody proces zabraňuje tvorbě škodlivé kyseliny fluorovodíkové (HF) způsobené reakcemi se solemi lithia, což výrazně zlepšuje bezpečnost baterie a životnost.
3. Výběr molekulárního síta
Výběrová kritéria Doporučená možnost Důvod
Type 4A Molecular Sieve (Preferred) Pore size of 0.4 nm allows water (0.28 nm) to enter while blocking solvent molecules (>0,45 nm), zabraňující ztrátě rozpouštědla
Tvar Spherical Beads Lepší dynamika proudění, nižší tlaková ztráta, minimální prašnost
Velikost částic 1,6–2,5 mm nebo 3–5 mm Příliš velká → menší povrch; Příliš malé → vyšší tlaková ztráta a tvorba prachu
4. Příklad produktu: Molekulární síto CHEMXIN 4A
Specifikace nemovitosti
Static Water Adsorption >22%
Dehydratační výkon Snižuje vlhkost z 500 ppm na<20 ppm
Water Resistance Strength No breakage after water exposure (Crush strength >100 N)
Chemická odolnost Vynikající odolnost vůči kyselinám a zásadám
Protispékavý výkon Účinně zabraňuje aglomeraci rozpouštědel
Povrchová plocha Rovnoměrné rozložení s vysokou adsorpční kapacitou
Závěr
Dehydratace pomocí molekulárního síta je vysoce účinné a spolehlivé řešení pro odstranění stopové vlhkosti z rozpouštědel elektrolytů lithiových baterií. Díky své přesné selektivitě, silné adsorpční kapacitě a opakovanému použití se molekulární síto 4A stalo průmyslovým standardem pro zajištění čistoty elektrolytu a zvýšení výkonu baterie a
O Chemxinu:
Guangzhou Chemxin Environmental Material Co., Ltd. se již více než 24 let specializuje na výrobu molekulárního síta, prášku aktivovaného molekulárního síta, aktivovaného oxidu hlinitého a keramických kuliček. Naše továrna se rozkládá na 50 000 metrech čtverečních a zaměstnává více než 250 zaměstnanců, včetně specializovaného týmu výzkumu a vývoje, který se věnuje inovacím a kvalitě.
Máte-li jakékoli dotazy nebo požadavky, neváhejte nás kdykoli kontaktovat. Jsme tu, abychom vám poskytli profesionální řešení a spolehlivý servis.
E: sales@chemxin.com
www.chemxin-en.com