電解液與 FEP(全氟乙丙烯)協(xié)同應(yīng)用的核心痛點(diǎn),降低雜質(zhì)影響需從 “源頭控制 - 過程防護(hù) - 末端凈化 - 材料適配” 四個(gè)維度系統(tǒng)解決。
1. 源頭控制:提升電解液純度
從電解液制備環(huán)節(jié)減少雜質(zhì)生成,是最根本的方法。
采用高純度原料:選用電子級(jí)(純度≥99.99%)的鋰鹽、溶劑和添加劑,從源頭降低金屬離子(如 Na?、K?、Fe3?)、水分、有機(jī)酸等雜質(zhì)含量。
優(yōu)化制備工藝:通過惰性氣體保護(hù)(如氬氣)、真空脫水(含水量控制在 20ppm 以下)、精密精餾等技術(shù),進(jìn)一步去除制備過程中引入的雜質(zhì)。
2. 過程防護(hù):防止雜質(zhì)二次引入
在電解液儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用過程中,避免外部雜質(zhì)侵入 FEP 接觸環(huán)境。
選用惰性材質(zhì)容器:儲(chǔ)存和輸送電解液時(shí),使用 FEP、PTFE(聚四氟乙烯)或石英材質(zhì)的容器 / 管道,避免金屬容器釋放離子或塑料容器溶出小分子雜質(zhì)。
嚴(yán)格控制環(huán)境潔凈度:在電解液與 FEP 組裝的工序中,采用無塵車間(Class 100 或更高),防止灰塵、空氣中的水分和 CO?與電解液反應(yīng)生成雜質(zhì)。
3. 末端凈化:實(shí)時(shí)去除已存在雜質(zhì)
通過主動(dòng)凈化手段,清除電解液中已形成或殘留的雜質(zhì)。
添加功能性吸附劑:在電解液體系中加入分子篩(如 3A/4A 分子篩)、氧化鋁、氧化鈰等吸附劑,選擇性吸附水分、金屬離子和有機(jī)酸雜質(zhì)。
采用精密過濾技術(shù):在電解液循環(huán)路徑中安裝孔徑≤0.22μm 的 FEP 或 PTFE 濾芯,物理攔截固體顆粒雜質(zhì),避免其附著在 FEP 表面影響性能。
4. 材料適配:優(yōu)化 FEP 抗雜質(zhì)能力
通過 FEP 自身改性,降低其對(duì)雜質(zhì)的敏感性。
表面改性處理:對(duì) FEP 薄膜或部件進(jìn)行等離子體處理、涂層修飾(如沉積 Al?O?薄膜),減少雜質(zhì)在其表面的吸附和反應(yīng)位點(diǎn)。
調(diào)整 FEP 聚合工藝:通過控制聚合度、結(jié)晶度或引入少量共聚單體,提升 FEP 的化學(xué)穩(wěn)定性,減少雜質(zhì)對(duì)其結(jié)構(gòu)完整性的破壞。