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CUSTOMCELLS® ELEKTROLYTE

Zentraler Bestandteil einer Batterie


Die wachsende globale Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien und die hohen technischen Ansprüche an Energie-, Leistungsdichte und Lebensdauer, führen kontinuierlich zur Entwicklung neuer Elektrodenmaterialien. Voraussetzung für eine kompatible Nutzung der Zellkomponenten ist die Nutzung von maßgeschneiderten Elektrolyten. CUSTOMCELLS® greift auf über Jahre entwickeltes Know-how und zahlreiche Patente rund um Batterieelektrolyte zurück und ist so in der Lage binnen kürzester Zeit einen passenden Elektrolyten bereitzustellen. Individuelle Kundenanforderungen, wie z.B. beim Einsatz von Batteriezellen in Hoch- und Niedertemperaturbereichen, wird CUSTOMCELLS® mittels kundenspezifischer Elektrolytentwicklung ebenso gerecht. Bei Bedarf entwickelt CUSTOMCELLS® einen passenden Elektrolyten gezielt für Ihre Anwendung.

ELEKTROLYTE UND IHRE AUFGABEN
Elektrolyte sind flüssige, feste oder gelartige chemische Substanzen, welche Ionen aufnehmen, transportieren und abgeben können. Die Zusammensetzung der Elektrolytlösung sowie das Anoden – und Kathodenmaterial bestimmen die Lebensdauer, Ladezeit und Sicherheit einer Batterie. Der Elektrolyt setzt sich aus Lösungsmitteln, Lösungsmittelgemischen, Leitsalzen und Leistungszusätzen zusammen. Die Hauptaufgabe von dem Elektrolyten besteht darin, die Ionen in Lithium-Ionen-Batterien zu leiten. Die Wahl des Elektrolyten ist entscheidend dafür, dass die graphitische Anode einwandfrei funktioniert. In einem geeigneten Elektrolyten wird auf der Anode eine Deckschicht zur Isolierung von Elektronen gebildet, die sogenannte Solid Electrolyte Interphase (SEI). Die Deckschicht schützt die Anode vor korrodierenden Elektrolytlösungen und macht diese durchlässig für Lithium-Ionen. Die Interphase ist für einen effektiven Ionenaustausch und die Lebensdauer der Batterie verantwortlich.

Eine Standartelektrolytlösung besteht aus folgenden Schlüsselkomponenten: nichtwässrige Elektrolyte auf der Basis des Leitsalzes Lithiumhexafluorophosphat (LiPF9), gelöst in Mischungen von Ethylencarbonat (EC) mit einem oder mehreren linearen Carbonaten z.B. Demethyl-, Diethyl und Ethymethylcarbonaten (DMC, DEC, EMC). Typischerweise liegt die Salzkonzentration zwischen 0,8 – 1,5 molL-1 um eine maximale Leitfähigkeit der Ionen zu garantieren. Um die Eigenschaften des Basiselektrolyten zielgenau zu verändern, werden hocheffektive Elektrolytzusätze in kleinen Mengen unter 5 Gwe.-% beigefügt.

IHR ANSPRECHPARTNER FÜR ELEKTROLYTE / ELEKTROLYTENTWICKLUNG
Dr. Ralf Wagner
CEO E-Lyte Innovations GmbH
Custom Cells Itzehoe GmbH
Fraunhoferstr. 1b
25524 Itzehoe

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