Pokročilé materiály pro elektrolyty lithiových a postlithiových baterií – Etapa III

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F28778758%3A_____%2F25%3AN0000025" target="_blank" >RIV/28778758:_____/25:N0000025 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Pokročilé materiály pro elektrolyty lithiových a postlithiových baterií – Etapa III

Popis výsledku v původním jazyce

V rámci III. Etapy smluvního výzkumu byla optimalizována technologie přípravy a izolace LiTDI a NaTDI a standardizována syntéza HTDI s vysokou reprodukovatelnou čistotou. Bylo zjištěno, že finální elektrolyty nelze připravovat přímo ze surové reakční směsi, ale je nutné nejprve izolovat TDI-sůl v práškové formě a následně ji rozpustit v karbonátovém rozpouštědle. Klíčovými kroky jsou klerace, zahuštění filtrátu a tlaková filtrace v systému argon/vakuum, které umožňují odstranění anorganických i organických nečistot bez nutnosti sušení elektrolytu. Limitujícím faktorem je obsah vody, protože ani při použití vakua a inertní atmosféry argonu nelze dlouhodobě dosáhnout hodnot pod cca 300 ppm vody, což však dle elektrochemických měření neomezuje funkčnost elektrolytů LiTDI a NaTDI. Dodatečné sušení roztoků LiTDI při zvýšené teplotě je nevhodné, protože vede k částečné hydrolýze, tvorbě nerozpustné sraženiny a zhoršení kvality produktu, proto již není součástí procesu. Technologie byla ověřena ve větším laboratorním měřítku a umožňuje přípravu stovek gramů elektrolytů za podmínek blízkých průmyslové praxi, s limitem obsahu vody kolem 300 ppm pro LiTDI a 100 ppm pro NaTDI.

Název v anglickém jazyce

Advanced Materials for Electrolytes for Lithium and post Lithium Batteries – Period III

Popis výsledku anglicky

Within Phase III of the contract research, the technology for the preparation and isolation of LiTDI and NaTDI was optimized, and the synthesis of HTDI was standardized to achieve high reproducible purity. It was found that the final electrolytes cannot be prepared directly from the crude reaction mixture. Instead, the TDI salt must first be isolated in powder form and subsequently dissolved in a carbonate solvent. The key steps include clarification, concentration of the filtrate, and pressure filtration in an argon/vacuum system, which enable the removal of both inorganic and organic impurities without the need for electrolyte drying. The limiting factor is the water content, as even with the use of vacuum and an inert argon atmosphere, it is not possible to consistently achieve values below approximately 300 ppm. However, according to electrochemical measurements, this does not significantly affect the performance of LiTDI and NaTDI electrolytes. Additional drying of LiTDI solutions at elevated temperatures is undesirable, as it leads to partial hydrolysis, formation of an insoluble precipitate, and deterioration of product quality; therefore, it is no longer included in the process. The technology has been validated on a larger laboratory scale and enables the preparation of hundreds of grams of electrolytes under conditions close to industrial practice, with a realistic water content limit of around 300 ppm for LiTDI and 100 ppm for NaTDI.

Druh

V_souhrn - Souhrnná výzkumná zpráva

CEP obor

—

OECD FORD obor

10401 - Organic chemistry

Projekt

—

Návaznosti

N - Vyzkumna aktivita podporovana z neverejnych zdroju

Rok uplatnění

2025

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Počet stran výsledku

15

Místo vydání

Rybitví

Název nakladatele resp. objednatele

Univerzita Pardubice Fakulta chemicko-technologická

Verze

—