1. Електролитен състав
Електролитът е критична суровина в литиевите батерии. Той служи като йонен проводник между катода и анода, което позволява ефективен трансфер на заряда.
Типичният електролит се състои от-органични разтворители с висока чистота, литиеви соли и функционални добавки във внимателно контролирани пропорции. Неговото качество пряко влияе върху енергийната плътност, мощността, жизнения цикъл, безопасността и температурната стабилност.
Органични разтворители
Основната им роля е да разтварят литиевите соли. Обичайните разтворители включват етилен карбонат (EC), диетил карбонат (DEC), диметил карбонат (DMC), етил метил карбонат (EMC), пропилен карбонат (PC) и диметоксиетан (DME).
Тези разтворители осигуряват стабилна химическа среда за транспортиране на литиево-йони. Обикновено се изисква съдържанието на влага да бъде под 20 ppm или дори по-ниско.
Литиеви соли
Като LiPF₆, LiFSI и LiBF₄. Тези соли осигуряват подвижни литиеви йони и позволяват йонна проводимост.
Добавки
Използва се за подобряване на стабилността на електролита, потискане на страничните реакции, повишаване на безопасността, насърчаване на образуването на SEI (интерфаза на твърд електролит) и удължаване на живота на батерията.
Филмообразуващите -добавки като VC и FEC също изискват стриктна дехидратация по време на синтез и пречистване.
Сред различните технологии за дехидратация (дестилация, мембранно разделяне, химически сушилни агенти), адсорбцията с молекулярно сито се е превърнала в предпочитано решение поради своята висока селективност, простота на работа, повторна употреба и липса на вторично замърсяване.
2. Принцип на дехидратация на молекулярно сито
Молекулярните сита (зеолитите) са кристални алумосиликати с еднаква микропореста структура.
Техният механизъм за дехидратация се основава на два ключови принципа:
Селективна адсорбция (изключване на размера)
Само молекули, по-малки от размера на порите, могат да влязат и да бъдат адсорбирани.
Полярна адсорбция
Силните електростатични полета, генерирани от катиони в структурата, привличат полярни молекули като вода.
Водните молекули имат диаметър приблизително 0,28 nm и силна полярност, което ги прави силно адсорбируеми.
Процес на дехидратация
Преди сглобяването на батерията разтворителят, съдържащ следи от влага, преминава през слой от молекулярно сито:
Водните молекули (малък размер, силна полярност) се адсорбират селективно в порите
Молекулите на разтворителя (по-големи от 0,45 nm, напр. DMC ≈ 0,45 nm) преминават без да бъдат адсорбирани
Това позволява ефективно и селективно отстраняване на влагата.
Чрез елиминиране на следи от вода, процесът предотвратява образуването на вредна флуороводородна киселина (HF), причинена от реакции с литиеви соли, като значително подобрява безопасността на батерията и живота на цикъла.
3. Избор на молекулярно сито
Критерии за избор Препоръчителна опция Причина
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), предотвратявайки загубата на разтворител
Shape Spherical Beads По-добра динамика на потока, по-нисък спад на налягането, минимален прах
Размер на частиците 1,6–2,5 mm или 3–5 mm Твърде големи → по-ниска повърхност; Твърде малък → по-висок спад на налягането и образуване на прах
4. Пример за продукт: CHEMXIN 4A молекулярно сито
Спецификация на имота
Static Water Adsorption >22%
Ефективност на дехидратация Намалява влагата от 500 ppm до<20 ppm
Water Resistance Strength No breakage after water exposure (Crush strength >100 N)
Химическа устойчивост Отлична устойчивост на киселини и основи
Ефективност против -слепване Ефективно предотвратява агломерацията на разтворителя
Повърхностна площ Равномерно разпределение с висок адсорбционен капацитет
Заключение
Дехидратацията с молекулярно сито е високоефективно и надеждно решение за отстраняване на следи от влага от електролитни разтворители на литиева батерия. Със своята прецизна селективност, силен адсорбционен капацитет и многократна употреба, 4A молекулярното сито се превърна в индустриален стандарт за осигуряване на чистота на електролита и подобряване на производителността на батерията и
Относно Chemxin:
Guangzhou Chemxin Environmental Material Co., Ltd. е специализирана в производството на молекулярно сито, активирано молекулярно сито на прах, активиран алуминиев оксид и керамична топка повече от 24 години. Нашата фабрика обхваща 50 000 квадратни метра и има повече от 250 служители, включително специализиран екип за научноизследователска и развойна дейност, ангажиран с иновациите и качеството.
Ако имате някакви запитвания или изисквания, моля не се колебайте да се свържете с нас по всяко време. Ние сме тук, за да ви предоставим професионални решения и надеждно обслужване.
E: sales@chemxin.com
www.chemxin-en.com