ゼオライトモレキュラーシーブは物理吸着により電解質を脱水することができ、水の悪影響を回避することで、最近注目を集めているリチウム電池の性能と安全性を向上させることができます。
一般的なリチウム電解質の成分
有機溶媒は電解液の主成分であり、約80%～90%を占めます。これらの溶媒には、エチレンカーボネート (EC)、ジメチルカーボネート (DMC)、プロピレンカーボネート (PC)、ジエチルカーボネート (DEC)、エチルメチルカーボネート (EMC) などが含まれます。
リチウム塩は電解質のもう 1 つの成分であり、中心となるリチウム源です。これらのリチウム塩には、六フッ化リン酸リチウム (LiPF) が含まれます。6)、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(LiFSI)、テトラフルオロボレートリチウム(LiBF4)、過塩素酸リチウム(LiClO4)など。
添加剤は電解液の約 5% を占めます。これらの添加剤には、フィルム形成添加剤、難燃性添加剤、安定剤などが含まれます。たとえば、炭酸ビニル (VC)、フッ素化ビニル カーボネート (FEC) などの一般的なフィルム形成添加剤-が挙げられます。
全体として、リチウム電解質の性能は、溶媒、リチウム塩、添加剤の相乗効果に依存します。例えばEC/DMC混合溶媒とLiPFの組み合わせ6イオン伝導性と安定性を両立できます。
電解質中の水の存在の影響
これらの成分は電気化学的性能に非常に敏感で、水や不純物はリチウム電池の生産と品質に重大な影響を与える可能性があります。例えば：
水は電解液中のリチウム塩と化学反応してフッ化水素酸 (HF) やフッ化リチウム (LiF) などの有害物質を生成する可能性があり、バッテリー構造に損傷を与え、漏れやショートを引き起こし、バッテリー容量を低下させる可能性があります。
膜形成添加剤によって形成された固体電解質界面（SEI）膜は水によって損傷を受ける可能性があり、その密度と均一性が失われ、電池の内部抵抗が増加し、放電容量が低下します。
充電および放電中に、水が分解してガス (CO₂ や H₂ など) が発生し、バッテリーの内圧が上昇することがあります。これにより、バッテリーの膨張、液漏れ、さらには発煙、発火、爆発が発生し、安全上の脅威となる可能性があります。
溶媒処理で述べた水の危険性は電解液にも存在します。要約すると、水の存在は電解質の導電性、電解質界面の安定性、バッテリーのサイクル寿命と安全性に影響を与え、リチウムバッテリーの製造と使用における重要な制御要素です。
電解質脱水用モレキュラーシーブ
電解質におけるモレキュラーシーブの用途は、溶媒の乾燥、電解質の脱水と脱酸、電解質の再生、電気化学的性能の強化など、その特定の目的に応じて異なります。
タイプ 5A ゼオライト モレキュラー シーブは、電解液の脱水に最も適しており、電解液から水を効果的に除去し、内部抵抗の増加や電気化学反応を防ぎ、それによってリチウム電池の性能と安全性を向上させます。
リチウム電解質には、3A型、4A型、13X型、リチウム型、複合ゼオライトモレキュラーシーブを選択的に適用できます。強力な吸着力、イオンふるい分け特性、構造安定性を利用して、電解質の純度、安定性、サイクル性能を向上させます。
