Zeolit moleküler elekler, elektrolitleri fiziksel adsorpsiyon yoluyla kurutmak için uygulanabilir, suyun olumsuz etkilerinden kaçınılır ve böylece son zamanlarda giderek artan ilgi gören lityum pilin performansı ve güvenliği arttırılabilir.
Yaygın Lityum Elektrolitlerin Bileşenleri
Organik çözücüler elektrolitin ana bileşenidir ve yaklaşık %80~%90'ını oluşturur. Bu çözücüler arasında etilen karbonat (EC), dimetil karbonat (DMC), propilen karbonat (PC), dietil karbonat (DEC), etil metil karbonat (EMC) vb. yer alır.
Lityum tuzu elektrolitin başka bir bileşenidir ve çekirdek lityum kaynağıdır. Bu lityum tuzları arasında lityum hekzaflorofosfat (LiPF) bulunur6), lityum bis(florosülfonil)imid (LiFSI), lityum tetrafloroborat (LiBF₄), lityum perklorat (LiClO₄), vb.
Katkı maddeleri elektrolitin yaklaşık %5'ini oluşturur. Bu katkı maddeleri arasında film-oluşturucu katkı maddeleri, alevi-geciktirici katkı maddeleri, stabilizatörler vb. yer alır. Örneğin, vinil karbonat (VC), florlu vinil karbonat (FEC) gibi yaygın film-oluşturucu katkı maddeleri.
Genel olarak, lityum elektrolitin performansı çözücülerin, lityum tuzunun ve katkı maddelerinin sinerjistik etkisine bağlıdır. Örneğin EC/DMC karışık solvent ve LiPF kombinasyonu6hem iyonik iletkenliği hem de kararlılığı dengeleyebilir.
Elektrolitlerdeki Su Varlığının Etkileri
Bu bileşenler elektrokimyasal performansa karşı son derece hassastır; su ve yabancı maddeler lityum pillerin üretimini ve kalitesini ciddi şekilde etkileyebilir. Örneğin:
Su, elektrolitteki lityum tuzlarıyla kimyasal olarak reaksiyona girerek hidroflorik asit (HF) ve lityum florür (LiF) gibi pil yapısına zarar verebilecek, sızıntıya veya kısa devreye neden olabilecek ve pil kapasitesini azaltabilecek zararlı maddeler üretebilir.
Film oluşturucu katkı maddelerinin oluşturduğu katı elektrolit arayüz (SEI) filmi sudan zarar görebilir, yoğunluğunu ve tekdüzeliğini kaybedebilir, bu da pilin iç direncinin artmasına ve deşarj kapasitesinin azalmasına yol açar.
Şarj etme ve boşaltma sırasında su, pilin iç basıncını artıran gazlar (CO₂ ve H₂ gibi) üretecek şekilde ayrışabilir. Bu, pilin şişmesine, sıvı sızıntısına ve hatta duman çıkmasına, yangına ve patlamaya neden olarak güvenlik tehdidi oluşturabilir.
Çözücüyle arıtmada bahsedilen su tehlikeleri elektrolitte de mevcuttur. Özetle, suyun varlığı elektrolit iletkenliğini, elektrolit arayüz stabilitesini, pil çevrim ömrünü ve güvenliğini etkiler; lityum pillerin üretimi ve kullanımında önemli bir kontrol faktörüdür.
Elektrolit Dehidrasyonu İçin Moleküler Elekler
Moleküler eleklerin elektrolitlerdeki uygulamaları, solvent kurutma, elektrolit dehidrasyonu ve asit giderme, elektrolit rejenerasyonu ve elektrokimyasal performansın arttırılması gibi özel amaçlarına bağlı olarak değişmektedir.
Tip 5A Zeolit Moleküler Elek, elektrolit dehidrasyonu için en çok tercih edilendir ve suyu elektrolitten etkili bir şekilde uzaklaştırabilir, artan iç direnci ve elektrokimyasal reaksiyonları önleyebilir, böylece lityum pilin performansını ve güvenliğini artırabilir.
Tip 3A, 4A, 13X, tip, lityum tipi ve kompozit zeolit moleküler elekler, lityum elektrolitlere seçici olarak uygulanabilir. Elektrolitlerin saflığını, stabilitesini ve döngü performansını iyileştirmek için güçlü adsorpsiyon, iyon eleme özelliği ve yapısal stabiliteden yararlanarak.
