जिओलाइट आणविक चलनी का उपयोग भौतिक सोखना के माध्यम से इलेक्ट्रोलाइट्स को निर्जलित करने के लिए किया जा सकता है, जिससे पानी के नकारात्मक प्रभावों से बचा जा सकता है और इस प्रकार लिथियम बैटरी के प्रदर्शन और सुरक्षा में सुधार हो सकता है, जिसने हाल ही में ध्यान आकर्षित किया है।
सामान्य लिथियम इलेक्ट्रोलाइट्स के घटक
कार्बनिक सॉल्वैंट्स इलेक्ट्रोलाइट का मुख्य घटक हैं, जो लगभग 80% ~ 90% के लिए जिम्मेदार हैं। इन सॉल्वैंट्स में एथिलीन कार्बोनेट (ईसी), डाइमिथाइल कार्बोनेट (डीएमसी), प्रोपलीन कार्बोनेट (पीसी), डायथाइल कार्बोनेट (डीईसी), एथिल मिथाइल कार्बोनेट (ईएमसी) आदि शामिल हैं।
लिथियम नमक इलेक्ट्रोलाइट का एक अन्य घटक है और मुख्य लिथियम स्रोत है। इन लिथियम लवणों में लिथियम हेक्साफ्लोरोफॉस्फेट (LiPF) शामिल है6), लिथियम बीआईएस (फ्लोरोसल्फोनील)इमाइड (LiFSI), लिथियम टेट्राफ्लोरोबोरेट (LiBF₄), लिथियम परक्लोरेट (LiClO₄), आदि।
इलेक्ट्रोलाइट में एडिटिव्स का हिस्सा लगभग 5% होता है। इन एडिटिव्स में फिल्म बनाने वाले एडिटिव्स, फ्लेम रेटार्डेंट एडिटिव्स, स्टेबलाइजर्स आदि शामिल हैं। उदाहरण के लिए, आम फिल्म बनाने वाले एडिटिव्स जैसे विनाइल कार्बोनेट (वीसी), फ्लोरिनेटेड विनाइल कार्बोनेट (एफईसी)।
कुल मिलाकर, लिथियम इलेक्ट्रोलाइट का प्रदर्शन सॉल्वैंट्स, लिथियम नमक और एडिटिव्स के सहक्रियात्मक प्रभाव पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, EC/DMC मिश्रित विलायक और LiPF का संयोजन6आयनिक चालकता और स्थिरता दोनों को संतुलित कर सकता है।
इलेक्ट्रोलाइट्स में पानी की उपस्थिति का प्रभाव
वे घटक इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन के प्रति बेहद संवेदनशील हैं, पानी और अशुद्धियाँ लिथियम बैटरी के उत्पादन और गुणवत्ता को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकती हैं। उदाहरण के लिए:
पानी इलेक्ट्रोलाइट में लिथियम लवण के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करके हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (एचएफ) और लिथियम फ्लोराइड (एलआईएफ) जैसे हानिकारक पदार्थ उत्पन्न कर सकता है, जो बैटरी संरचना को नुकसान पहुंचा सकता है, रिसाव या शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकता है और बैटरी की क्षमता को कम कर सकता है।
फिल्म बनाने वाले एडिटिव्स द्वारा बनाई गई ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस (एसईआई) फिल्म पानी से क्षतिग्रस्त हो सकती है, इसकी घनत्व और एकरूपता खो सकती है, जिससे बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में वृद्धि होती है और डिस्चार्ज क्षमता में कमी आती है।
चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान, पानी विघटित होकर गैसें (जैसे CO₂ और H₂) उत्पन्न कर सकता है, जिससे बैटरी का आंतरिक दबाव बढ़ जाता है। इससे बैटरी फूल सकती है, तरल पदार्थ का रिसाव हो सकता है और यहां तक कि धूम्रपान, आग और विस्फोट भी हो सकता है, जिससे सुरक्षा को खतरा पैदा हो सकता है।
विलायक उपचार में उल्लिखित पानी के खतरे इलेक्ट्रोलाइट में भी मौजूद हैं। संक्षेप में, पानी की उपस्थिति इलेक्ट्रोलाइट चालकता, इलेक्ट्रोलाइट इंटरफ़ेस स्थिरता और बैटरी चक्र जीवन और सुरक्षा को प्रभावित करती है, यह लिथियम बैटरी के उत्पादन और उपयोग में एक महत्वपूर्ण नियंत्रण कारक है।
इलेक्ट्रोलाइट निर्जलीकरण के लिए आणविक चलनी
इलेक्ट्रोलाइट्स में आणविक छलनी के अनुप्रयोग उनके विशिष्ट उद्देश्यों के आधार पर भिन्न होते हैं, जैसे विलायक सुखाने, इलेक्ट्रोलाइट निर्जलीकरण और बधिरीकरण, इलेक्ट्रोलाइट पुनर्जनन, और इलेक्ट्रोकेमिकल प्रदर्शन में वृद्धि।
टाइप 5ए जिओलाइट आणविक छलनी इलेक्ट्रोलाइट निर्जलीकरण के लिए सबसे पसंदीदा है, और यह इलेक्ट्रोलाइट से पानी को प्रभावी ढंग से हटा सकती है, बढ़े हुए आंतरिक प्रतिरोध और इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रियाओं को रोक सकती है, जिससे लिथियम बैटरी के प्रदर्शन और सुरक्षा में सुधार होता है।
प्रकार 3ए, 4ए, 13एक्स, प्रकार, लिथियम प्रकार, और मिश्रित जिओलाइट आणविक चलनी को चुनिंदा रूप से लिथियम इलेक्ट्रोलाइट्स पर लागू किया जा सकता है। इलेक्ट्रोलाइट्स की शुद्धता, स्थिरता और चक्रण प्रदर्शन में सुधार करने के लिए, उनके मजबूत सोखना, आयन छानने की संपत्ति और संरचनात्मक स्थिरता का लाभ उठाकर।
