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“结晶技术”降低运营成本,提升锂电池溶剂纯度

时间:2024-11-13 来源:小编 点击:

“结晶技术”降低运营成本,提升锂电池溶剂纯度 有机碳酸酯,包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯等,在锂电池的电解质溶剂和添加剂中

“结晶技术”降低运营成本,提升锂电池溶剂纯度

       有机碳酸酯,包括碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、氟代碳酸乙烯酯和碳酸亚乙烯酯等,在锂电池的电解质溶剂和添加剂中扮演着关键角色。苏尔寿化工采用精馏与结晶技术相结合,不仅能够保证高能效和高收率,还能满足电子级纯度的严苛要求。核心提纯工艺旨在大幅度降低能耗,通过结晶过程将运营成本降至原来的三分之一,同时确保设备的高可靠性和低维护需求。

       超高纯碳酸乙烯酯和其他碳酸酯的优势

       在锂电池领域,电解液的纯净度是决定电池性能、寿命和安全性的关键因素。碳酸乙烯酯作为形成固体电解质界面(SEI)的主要有机溶剂,对石墨负极与锂离子的稳定循环至关重要。高纯度的碳酸乙烯酯能显著提升石墨负极的循环效率,从而增强电池的整体性能。一般电池级碳酸乙烯酯的纯度>99.99%,含水量<50ppm,甚至会进一步降低到10ppm以下。业界共识是,电解液中溶剂的纯度越高,电池的性能和安全性就越有保障。

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       水对电池性能和电池安全的影响

       水可以与锂盐,如与六氟磷酸锂 (LiPF6) 反应,形成不稳定和反应性化合物,可能导致电解液分解,释放有害气体并导致电池电极上形成沉积物。这些沉积物会阻碍锂离子运动,从而降低电池的容量和效率。众所周知,有机碳酸酯具有吸水性。这对于碳酸乙烯酯尤其如此,它不仅表现出与水的高亲和力,而且还与水反应并形成乙二醇和二氧化碳(水解)。在氢氧根离子(OH-)存在下,这种反应会进一步加剧。水还会降低电解液的离子电导性,使其在传输锂离子时效率降低。这会导致充电和放电速率变慢、循环寿命缩短并增加产生的热量。

       最后,水还会引发副反应,使电池材料(包括阴极和阳极)降解,从而损害电池的性能和安全性。即使是微量的水也会增加电解液的吸水性,使其更有可能从环境中吸收水分,从而影响电池安全。水还可以在锂盐存在下发生电解,产生羟基自由基 (-OH),这会引发电池材料的进一步降解,增加火灾或爆炸的风险 。

       精馏和结晶组合技术纯化碳酸乙烯酯

       通过精馏与结晶技术的巧妙结合,苏尔寿能够以更低的能耗实现碳酸乙烯酯的电子级纯度。苏尔寿的降膜结晶技术在此过程中发挥着关键作用,它不仅能够将碳酸乙烯酯提纯至99.999%以上,确保水分含量低于10ppm,而且操作简便,维护成本低。这一技术已被广泛应用于多种高纯化学品的提纯,如冰晶级丙烯酸和光学级BPA,通过整合精馏和结晶的优势,实现了超高纯度的同时,显著降低了能耗和投资成本。

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       苏尔寿的一体化解决方案进一步通过热集成设计,减少了能源消耗。与单一精馏相比,这种热集成组合技术将生产99.99%纯碳酸乙烯酯所需的能耗降低了三倍。通过精确控制精馏和结晶的界面点,优化了能耗,减少了残液,提高了产量,同时保持了设备的紧凑性。这一流程不仅提升了生产效率,还降低了运营成本,为锂电池电解液的高纯度要求提供了经济高效的解决方案。

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       随着电动汽车和电子设备的需求增长,苏尔寿的精馏和结晶技术组合为生产高纯度有机溶剂提供了高效解决方案,确保了电池的高性能。苏尔寿致力于为客户提供最佳解决方案,推动行业创新。



苏尔寿


       苏尔寿是流体工程领域的全球行业提供者,拥有可持续的泵送、搅拌、混合、分离和应用技术。

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       苏尔寿公司于1834年成立于瑞士的温特图尔,作为全球工业领域的开拓者之一,至今已有190周年的历史。勇于创新、积极进取,苏尔寿集团曾经在不同的工业领域里有过辉煌的业绩,足迹遍及160多个国家和地区。1947年苏尔寿设立上海子公司,正式进入中国市场。新中国成立后,苏尔寿于1981年设立北京办事处,1991年成立上海公司,1999年在大连设立工厂,2009年和2011年分别在苏州和昆山建厂。

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文章来源:苏尔寿化工、苏尔寿服务