제올라이트 분자체는 물리적 흡착을 통해 전해질을 탈수시키는 데 적용할 수 있어 물의 부정적인 영향을 피하고 이를 통해 최근 주목받고 있는 리튬 배터리의 성능과 안전성을 향상시킬 수 있습니다.
일반적인 리튬 전해질의 구성성분
유기용매는 전해질의 주성분으로 약 80~90%를 차지한다. 이러한 용매에는 에틸렌 카보네이트(EC), 디메틸 카보네이트(DMC), 프로필렌 카보네이트(PC), 디에틸 카보네이트(DEC), 에틸 메틸 카보네이트(EMC) 등이 포함됩니다.
리튬염은 전해질의 또 다른 구성성분이며 핵심 리튬 공급원입니다. 이러한 리튬염에는 육불화인산리튬(LiPF)이 포함됩니다.6), 리튬비스(플루오로설포닐)이미드(LiFSI), 리튬테트라플루오로보레이트(LiBF₄), 리튬과염소산염(LiClO₄) 등
첨가제는 전해질의 약 5%를 차지한다. 이러한 첨가제에는 필름-형성 첨가제, 난연성 첨가제, 안정제 등이 포함됩니다. 예를 들어 비닐카보네이트(VC), 불소화 비닐카보네이트(FEC)와 같은 일반적인 필름-형성 첨가제가 있습니다.
전반적으로 리튬 전해질의 성능은 용매, 리튬염 및 첨가제의 시너지 효과에 따라 달라집니다. 예를 들어 EC/DMC 혼합용매와 LiPF의 조합6이온 전도도와 안정성 모두 균형을 이룰 수 있습니다.
전해질 내 수분 존재의 영향
이러한 구성 요소는 전기화학적 성능에 매우 민감하며, 물과 불순물은 리튬 배터리의 생산과 품질에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어:
물은 전해질 내의 리튬염과 화학적으로 반응하여 불화수소산(HF), 불화리튬(LiF) 등의 유해 물질을 생성할 수 있으며, 이는 배터리 구조를 손상시키고, 누액 또는 단락을 유발하며, 배터리 용량을 감소시킬 수 있습니다.
피막-형성 첨가제로 형성된 고체전해질계면(SEI) 피막은 물에 의해 손상되어 밀도와 균일성을 잃어 배터리 내부 저항이 증가하고 방전 용량이 감소할 수 있습니다.
충전 및 방전 중에 물이 분해되어 가스(예: CO2, H2)가 발생하여 배터리 내부 압력이 높아질 수 있습니다. 이로 인해 배터리가 부풀어 오르거나 액체가 누출될 수 있으며 심지어 연기가 나거나 화재가 발생하거나 폭발할 수도 있어 안전에 위협이 될 수 있습니다.
용매 처리에서 언급된 물의 위험성은 전해질에도 존재합니다. 요약하면, 수분 존재는 전해질 전도도, 전해질 계면 안정성, 배터리 수명 및 안전성에 영향을 미치며 리튬 배터리 생산 및 사용에 있어 핵심 제어 요소입니다.
전해질 탈수용 분자체
전해질에 분자체를 적용하는 방법은 용매 건조, 전해질 탈수 및 탈산, 전해질 재생, 전기화학적 성능 향상 등 구체적인 목적에 따라 다양합니다.
Type 5A Zeolite Molecular Sieve는 전해질 탈수에 가장 선호되며 전해질에서 수분을 효과적으로 제거하여 내부 저항 증가 및 전기 화학 반응을 방지하여 리튬 배터리의 성능과 안전성을 향상시킬 수 있습니다.
리튬 전해질에는 Type 3A, 4A, 13X, Type, 리튬 Type, 복합 제올라이트 분자체를 선택적으로 적용할 수 있습니다. 강력한 흡착력, 이온 체질 특성 및 구조적 안정성을 활용하여 전해질의 순도, 안정성 및 사이클링 성능을 향상시킵니다.
