1. تكوين المنحل بالكهرباء
يعتبر الإلكتروليت مادة خام مهمة في بطاريات الليثيوم. إنه بمثابة الموصل الأيوني بين الكاثود والأنود، مما يتيح نقل الشحنة بكفاءة.
يتكون الإلكتروليت النموذجي من مذيبات عضوية -عالية النقاء وأملاح الليثيوم وإضافات وظيفية بنسب يتم التحكم فيها بعناية. تؤثر جودتها بشكل مباشر على كثافة الطاقة وأداء الطاقة وعمر الدورة والسلامة واستقرار درجة الحرارة.
المذيبات العضوية
دورها الأساسي هو إذابة أملاح الليثيوم. تشمل المذيبات الشائعة كربونات الإيثيلين (EC)، وكربونات ثنائي الإيثيل (DEC)، وكربونات ثنائي ميثيل (DMC)، وكربونات إيثيل الميثيل (EMC)، وكربونات البروبيلين (PC)، وثنائي ميثوكسي إيثان (DME).
توفر هذه المذيبات بيئة كيميائية مستقرة لنقل أيون الليثيوم-. عادةً ما يكون محتوى الرطوبة أقل من 20 جزء في المليون أو أقل.
أملاح الليثيوم
مثل LiPF₆ وLiFSI وLiBF₄. توفر هذه الأملاح أيونات الليثيوم المتنقلة وتتيح التوصيل الأيوني.
إضافات
يستخدم لتحسين استقرار المنحل بالكهرباء، وقمع التفاعلات الجانبية، وتعزيز السلامة، وتعزيز تكوين SEI (الطور البيني بالكهرباء الصلبة)، وإطالة عمر البطارية.
تتطلب المواد المضافة التي تشكل الفيلم-مثل VC وFEC أيضًا تجفيفًا صارمًا أثناء عملية التركيب والتنقية.
من بين تقنيات التجفيف المختلفة (التقطير، وفصل الغشاء، وعوامل التجفيف الكيميائية)، أصبح امتصاص المنخل الجزيئي هو الحل المفضل بسبب انتقائيته العالية، وبساطته التشغيلية، وقابلية إعادة الاستخدام، وغياب التلوث الثانوي.
2. مبدأ تجفيف المنخل الجزيئي
المناخل الجزيئية (الزيوليت) عبارة عن ألومينوسيليكات بلورية ذات بنية مسامية موحدة.
تعتمد آلية الجفاف الخاصة بهم على مبدأين رئيسيين:
الامتزاز الانتقائي (استبعاد الحجم)
فقط الجزيئات الأصغر من حجم المسام هي التي يمكنها الدخول والامتصاص.
الامتزاز القطبي
المجالات الكهروستاتيكية القوية الناتجة عن الكاتيونات داخل الهيكل تجذب الجزيئات القطبية مثل الماء.
يبلغ قطر جزيئات الماء حوالي 0.28 نانومتر وقطبية قوية، مما يجعلها شديدة الامتصاص.
عملية الجفاف
قبل تجميع البطارية، يمر المذيب الذي يحتوي على كمية ضئيلة من الرطوبة عبر طبقة منخل جزيئي:
يتم امتصاص جزيئات الماء (صغيرة الحجم، وقطبية قوية) بشكل انتقائي في المسام
تمر جزيئات المذيبات (أكبر من 0.45 نانومتر، على سبيل المثال، DMC ≈ 0.45 نانومتر) دون أن يتم امتصاصها.
وهذا يتيح إزالة الرطوبة بشكل فعال وانتقائي.
من خلال التخلص من بقايا الماء، تمنع العملية تكوين حمض الهيدروفلوريك الضار (HF) الناتج عن التفاعلات مع أملاح الليثيوم، مما يحسن بشكل كبير سلامة البطارية وعمر الدورة.
3. اختيار المنخل الجزيئي
معايير الاختيار السبب الموصى به للخيار
Type 4A Molecular Sieve (Preferred) Pore size of 0.4 nm allows water (0.28 nm) to enter while blocking solvent molecules (>0.45 نانومتر)، ومنع فقدان المذيبات
شكل الخرز الكروي ديناميكيات تدفق أفضل، انخفاض الضغط المنخفض، الحد الأدنى من الغبار
حجم الجسيمات 1.6-2.5 مم أو 3-5 مم كبيرة جدًا ← مساحة السطح السفلية؛ صغير جدًا → انخفاض الضغط العالي وتوليد الغبار
4. مثال المنتج: المنخل الجزيئي CHEMXIN 4A
مواصفات العقار
Static Water Adsorption >22%
أداء الجفاف يقلل الرطوبة من 500 جزء في المليون إلى<20 ppm
Water Resistance Strength No breakage after water exposure (Crush strength >100 N)
المقاومة الكيميائية مقاومة ممتازة للأحماض والقلويات
أداء مضاد للتكتل-يمنع بشكل فعال تكتل المذيبات
توزيع موحد لمساحة السطح مع قدرة امتصاص عالية
خاتمة
يعد تجفيف المنخل الجزيئي حلاً عالي الكفاءة وموثوقًا لإزالة الرطوبة النزرة من مذيبات إلكتروليت بطارية الليثيوم. بفضل انتقائيته الدقيقة، وقدرة الامتصاص القوية، وقابلية إعادة الاستخدام، أصبح المنخل الجزيئي 4A هو المعيار الصناعي لضمان نقاء المنحل بالكهرباء وتعزيز أداء البطارية و
حول كيمكسين:
شركة قوانغتشو Chemxin Environmental Material Co., Ltd. متخصصة في إنتاج المنخل الجزيئي، مسحوق المنخل الجزيئي المنشط، الألومينا المنشط، والكرة الخزفية لأكثر من 24 عامًا. يغطي مصنعنا مساحة 50,000 متر مربع ويعمل به أكثر من 250 موظفًا، بما في ذلك فريق البحث والتطوير المخصص الملتزم بالابتكار والجودة.
إذا كان لديك أي استفسارات أو متطلبات، فلا تتردد في الاتصال بنا في أي وقت. نحن هنا لنقدم لك الحلول المهنية والخدمة الموثوقة.
ه: sales@chemxin.com
www.chemxin-en.com