Zeolitt molekylsikter kan brukes for å dehydrere elektrolytter gjennom fysisk adsorpsjon, unngå de negative effektene av vann og dermed forbedre ytelsen og sikkerheten til litiumbatteriet, som har tiltrukket seg økende oppmerksomhet nylig.
Bestanddeler av vanlige litiumelektrolytter
Organiske løsningsmidler er hovedbestanddelen i elektrolytten, og utgjør omtrent 80% ~ 90%. Disse løsningsmidlene inkluderer etylenkarbonat (EC), dimetylkarbonat (DMC), propylenkarbonat (PC), dietylkarbonat (DEC), etylmetylkarbonat (EMC), etc.
Litiumsalt er en annen bestanddel av elektrolytten og er kjernelitiumkilden. Disse litiumsaltene inkluderer litiumheksafluorfosfat (LiPF6), litiumbis(fluorsulfonyl)imid (LiFSI), litiumtetrafluorborat (LiBF4), litiumperklorat (LiClO4), etc.
Tilsetningsstoffer utgjør ca. 5 % av elektrolytten. Disse tilsetningsstoffene inkluderer film-dannende tilsetningsstoffer, flammehemmende tilsetningsstoffer, stabilisatorer osv. For eksempel vanlige filmdannende tilsetningsstoffer som vinylkarbonat (VC), fluorert vinylkarbonat (FEC).
Samlet sett avhenger ytelsen til litiumelektrolytten av den synergistiske effekten av løsningsmidlene, litiumsaltet og tilsetningsstoffene. For eksempel kombinasjonen av EC/DMC blandet løsemiddel og LiPF6kan balansere både ionisk ledningsevne og stabilitet.
Virkninger av vanntilstedeværelse i elektrolyttene
Disse komponentene er ekstremt følsomme for elektrokjemisk ytelse, vann og urenheter kan påvirke produksjonen og kvaliteten til litiumbatteriene alvorlig. For eksempel:
Vann kan reagere kjemisk med litiumsalter i elektrolytten for å produsere skadelige stoffer som flussyre (HF) og litiumfluorid (LiF), som kan skade batteristrukturen, forårsake lekkasje eller kortslutninger og redusere batterikapasiteten.
Den solide elektrolyttgrensesnittfilmen (SEI) som dannes av de filmdannende tilsetningsstoffene kan bli skadet av vannet og miste sin tetthet og jevnhet, noe som fører til en økning i batteriets indre motstand og en reduksjon i utladningskapasiteten.
Under lading og utlading kan vann brytes ned og produsere gasser (som CO₂ og H₂), noe som øker det indre trykket i batteriet. Dette kan føre til at batteriet svulmer, væskelekkasje, og til og med røyking, brann og eksplosjon, utgjør en sikkerhetstrussel.
Farene ved vann nevnt i løsningsmiddelbehandling finnes også i elektrolytten. Oppsummert påvirker vanntilstedeværelse elektrolyttledningsevne, elektrolyttgrensesnittstabilitet og batterisykluslevetid og sikkerhet, det er en nøkkelfaktor for produksjon og bruk av litiumbatterier.
Molekylære sikter for elektrolyttdehydrering
Anvendelsene av molekylsikter i elektrolytter varierer avhengig av deres spesifikke formål, som løsningsmiddeltørking, elektrolyttdehydrering og avsyrning, elektrolyttregenerering og forbedring av elektrokjemisk ytelse.
Type 5A Zeolite Molecular Sieve er den mest foretrukne for elektrolyttdehydrering, og den kan effektivt fjerne vann fra elektrolytten, forhindre økt indre motstand og elektrokjemiske reaksjoner, og dermed forbedre ytelsen og sikkerheten til litiumbatteriet.
Type 3A, 4A, 13X, type, litium type og kompositt zeolitt molekylsikter kan påføres selektivt på litiumelektrolyttene. Ved å utnytte deres sterke adsorpsjon, ionesiktingsegenskaper og strukturelle stabilitet, for å forbedre renheten, stabiliteten og syklusytelsen til elektrolyttene.
