CN109212112A - 一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法 - Google Patents

一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109212112A
CN109212112A CN201811089652.1A CN201811089652A CN109212112A CN 109212112 A CN109212112 A CN 109212112A CN 201811089652 A CN201811089652 A CN 201811089652A CN 109212112 A CN109212112 A CN 109212112A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
inorganic salts
ion
detection method
ion electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811089652.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109212112B (zh
Inventor
张冬青
桑俊利
张桐斌
董亚梦
张欣露
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Jinniu New Material Co., Ltd
TIANJIN JINNIU POWER SOURCES MATERIAL Co.,Ltd.
Original Assignee
Tianjin Jinniu Power Sources Material Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Jinniu Power Sources Material Co ltd filed Critical Tianjin Jinniu Power Sources Material Co ltd
Priority to CN201811089652.1A priority Critical patent/CN109212112B/zh
Publication of CN109212112A publication Critical patent/CN109212112A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109212112B publication Critical patent/CN109212112B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
    • G01N30/02—Column chromatography
    • G01N30/04—Preparation or injection of sample to be analysed
    • G01N30/06—Preparation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法。本发明采用离子色谱法测定锂离子电解液中添加的磷酸锂、草酸锂、硼酸锂类无机盐的的一种方法，通过测试无机盐中阴离子含量，采用标准曲线法，制定各种无机盐的标准曲线，根据锂离子电解液样品测试数据，以计算其中各无机盐的含量。

Description

一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池电解技术领域，更具体的说是涉及一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法。
背景技术
无论是小型装置用电池还是大型动力汽车用动力电池，锂离子二次电池的应用越来越广泛，因此对锂离子二次电池在能量密度、高低温性能和循环寿命方面的要求日益增加。
目前常用的电解质锂盐LiPF6在高温下很不稳定，容易分解出腐蚀性极强的HF，从而导致正极材料中Mn的分解，使容量迅速衰减，不能满足要求。通过将一些二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂等新型无机盐添加到锂离子电解液中能够提高动力电池的高低温电性能和循环寿命，而随着无机盐添加剂的广泛应用，其指标的检测必须跟上。
目前检测无机盐的方法通常是利用电感耦合等离子体光谱仪检测P、B元素进行定量分析，但新型的无机盐添加剂都是含有P、B的无机盐，无法通过电感耦合等离子体光谱仪进行定量，因此急需一种能辨别阴离子的离子色谱法以解决该类问题。
本发明人结合电解质电解液的分析工作以及多年的实验经验，提供了一种简单有效的锂离子电解液中无机盐的分析检测方法，不仅为锂离子电池的产业化提供分析数据和方向指导，还推动了行业发展。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，该方法不仅简单有效，而且为锂离子电池的产业化提供分析数据和方向指导，推动了锂离子电池行业的发展。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，所述锂离子电解液中无机盐包括磷酸盐、草酸盐和硼酸盐，且所述检测方法具体为通过离子色谱仪检测无机盐中阴离子，通过标准曲线，计算无机盐含量的方法。
优选的，在上述一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法中，所述离子色谱法具体包括如下步骤：(1)配制标准曲线，使用有机溶剂溶解无机盐，配制标准曲线；(2)称取0.2～2.0g样品，并使用去离子水进行溶解；(3)通过离子色谱仪对标准曲线进行检测，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标制定标准曲线，再根据样品测试的峰面积数据得出锂离子电解液中无机盐的含量。要求样品的测试数据点落在标准曲线的中间位置，太高或太低都将影响测试结果的准确性。
优选的，在上述一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法中，所述样品包括二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的一种或多种组合。
优选的，在上述一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法中，所述有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、乙二醇二甲醚等，使用锂离子电解液常用的有机溶剂溶液无机盐样品，可以保证标准曲线和样品基底溶液的一致性，减少数据误差。
优选的，在上述一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法中，通过在一种有机溶剂中加入无机盐样品配制成标准溶液，根据测试的需要，分别称取从低到高四个点无机盐标准品至样品瓶内，用有机溶剂稀释至100g，通过离子色谱进行检测，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标制定标准曲线，根据标准曲线计算锂离子电解液中无机盐的含量。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，该检测方法不仅简单有效，而且为锂离子电池的产业化提供分析数据和方向指导，推动了锂离子电池行业的发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明二氟磷酸锂的标准曲线。
图2附图为本发明二氟草酸硼酸锂的标准曲线。
图3附图为本发明四氟硼酸锂的标准曲线。
图4附图为本发明的离子色谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，该检测方法不仅简单有效，而且为锂离子电池的产业化提供分析数据和方向指导，推动了锂离子电池行业的发展。
为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
本发明公开了一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，锂离子电解液中无机盐包括磷酸盐、草酸盐和硼酸盐，且检测方法具体为通过离子色谱仪检测阴离子的方法。
为了进一步实现本发明的技术效果，离子色谱法具体包括如下步骤：(1)配制标准曲线，使用有机溶剂溶解无机盐，配制标准曲线；(2)称取0.2～2.0g样品，并使用去离子水进行溶解；(3)通过离子色谱仪对标准曲线进行检测，以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标制定标准曲线，再根据样品测试的峰面积数据得出锂离子电解液中无机盐的含量。要求样品的测试数据点落在标准曲线的中间位置，太高或太低都将影响测试结果的准确性。
为了进一步实现本发明的技术效果，样品包括二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的一种或多种组合。
为了进一步实现本发明的技术效果，有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、乙二醇二甲醚中的一种或多种组合。
下面，将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行进一步的说明。
一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，具体步骤如下：
(1)仪器及试剂
A.仪器配置：主机Thermo AQ系列，阴离子分析柱AS22，阴离子保护柱AG22，阴离子抑制器AERS500。
B.淋洗液：精称无水碳酸钠0.711g，碳酸氢钠0.177g，用高纯水溶解并定容至1L，摇匀。
(2)标准曲线绘制：
A.称取不同质量的二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂溶解于有机溶剂中，进行标准曲线的绘制。
B.所述有机溶剂为碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯或乙二醇二甲醚组成的混合有机溶剂。
(3)样品的测试
A.称取一定量的样品溶于去离子水中，使用离子色谱进行测试。
B.所述样品的称重量范围0.20-2.00g；
具体的，检测结果如下：
(一)标准曲线绘制
A.标准曲线配制：
标液空白为乙二醇二甲醚；
标液1：分别用千分之一天平精密称取0.30g二氟磷酸锂，0.10g四氟硼酸锂，0.25g二氟草酸硼酸锂加99.35g乙二醇二甲醚；
标液2：分别用千分之一天平精密称取0.60g二氟磷酸锂，0.20g四氟硼酸锂，0.50g二氟草酸硼酸锂加98.70g乙二醇二甲醚；
标液3：分别用千分之一天平精密称取1.00g二氟磷酸锂，0.30g四氟硼酸锂，1.00g二氟草酸硼酸锂加97.70g乙二醇二甲醚；
标液4：分别用千分之一天平精密称取1.20g二氟磷酸锂，0.40g四氟硼酸锂，1.50g二氟草酸硼酸锂加96.90g乙二醇二甲醚。
B.标准曲线绘制
具体地，二氟磷酸锂的标准曲线参见附图1，二氟草酸硼酸锂的标准曲线参见附图2，四氟硼酸锂的标准曲线参见附图3。针对标准曲线，具体分析结果如下表1所示。
表1标准曲线线性表
(二)样品测试
a.称取样品0.5000g于干净的四氟瓶中，用高纯水稀释至50.0000g。
b.按照离子色谱操作要求将稀释样品进行测试。
具体的，离子色谱图参见图4，具体检测分析结果如下表2所示。
表2同一样品三次检测结果如下：
其中，标准偏差SD＝Sqr(∑(xn-x拨)^2/(n-1))公式中∑代表总和，x拨代表x的算术平均值，^2代表二次方，Sqr代表平方根。
相对标准偏差(RSD)＝标准偏差(SD)/计算结果的算术平均值(X)*100％
由上述结果可见，用本发明的方法来测定锂离子电解液中各种无机盐的含量，其RSD％均＜3，完全可以满足误差要求，精度较高。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，其特征在于，所述锂离子电解液中无机盐包括磷酸盐、草酸盐和硼酸盐，且所述检测方法具体为通过离子色谱仪检测磷酸根、草酸根、硼酸根等阴离子以计算出电解液中无机盐含量的方法。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，其特征在于，所述离子色谱法具体包括如下步骤：(1)配制标准曲线，使用有机溶剂溶解无机盐标准品，配制标准曲线；(2)称取0.2～2.0g样品，并使用去离子水进行溶解；(3)通过离子色谱仪对标准系列样品进行检测，制定标准曲线，根据样品测试数据从而计算出锂离子电解液中无机盐的含量。
3.根据权利要求2所述的一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，其特征在于，所述样品包括二氟磷酸锂、二氟草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的一种或多种组合。
4.根据权利要求2所述的一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法，其特征在于，所述有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、乙二醇二甲醚中等。
CN201811089652.1A 2018-09-18 2018-09-18 一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法 Active CN109212112B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811089652.1A CN109212112B (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811089652.1A CN109212112B (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109212112A true CN109212112A (zh) 2019-01-15
CN109212112B CN109212112B (zh) 2021-07-09

Family

ID=64983988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811089652.1A Active CN109212112B (zh) 2018-09-18 2018-09-18 一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109212112B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110887930A (zh) * 2019-12-19 2020-03-17 江苏泰洁智邦检测技术有限公司 一种测定工作场所中草酸含量的方法
CN113597556A (zh) * 2019-04-08 2021-11-02 秀博瑞殷株式公社 电解液分析用离子交换色谱系统、电解液中锂盐定量分析方法及利用其的电解液的制备方法
CN114113451A (zh) * 2021-12-22 2022-03-01 九江天赐高新材料有限公司 一种测定二氟草酸硼酸锂样品中四氟硼酸锂的含量的方法
CN115372340A (zh) * 2022-08-29 2022-11-22 郑州中科新兴产业技术研究院 一种电解液中六氟磷酸锂含量的测试方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1888893A (zh) * 2006-07-21 2007-01-03 天津力神电池股份有限公司 一种测定锂离子电池电解液中锂盐浓度的离子色谱方法
CN101464442A (zh) * 2008-11-28 2009-06-24 湖北兴发化工集团股份有限公司 一种用于离子色谱法测定三聚磷酸钠溶液的方法
CN106342219B (zh) * 2012-03-14 2014-07-02 中国原子能科学研究院 高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法
CN105806981A (zh) * 2016-05-04 2016-07-27 广州天赐高新材料股份有限公司 锂离子电池电解液中锂盐含量的检测方法
CN106596831A (zh) * 2017-01-23 2017-04-26 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池外壳残留锂盐的定量检测方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1888893A (zh) * 2006-07-21 2007-01-03 天津力神电池股份有限公司 一种测定锂离子电池电解液中锂盐浓度的离子色谱方法
CN101464442A (zh) * 2008-11-28 2009-06-24 湖北兴发化工集团股份有限公司 一种用于离子色谱法测定三聚磷酸钠溶液的方法
CN106342219B (zh) * 2012-03-14 2014-07-02 中国原子能科学研究院 高浓度硝酸溶液中微量草酸的离子色谱分析方法
CN105806981A (zh) * 2016-05-04 2016-07-27 广州天赐高新材料股份有限公司 锂离子电池电解液中锂盐含量的检测方法
CN106596831A (zh) * 2017-01-23 2017-04-26 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子电池外壳残留锂盐的定量检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VADIM KRAFT ET AL: "Study of decomposition products by gas chromatography-mass spectrometry in thermally decomposed lithium spectrometry in thermally decomposed lithium electrolytes", 《THE ROYAL SOCIETY OF CHEMISTRY》 *
朱彬和: "离子色谱在锂离子电池电解液组分中的方法研究和检测", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅰ辑》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113597556A (zh) * 2019-04-08 2021-11-02 秀博瑞殷株式公社 电解液分析用离子交换色谱系统、电解液中锂盐定量分析方法及利用其的电解液的制备方法
JP2022525622A (ja) * 2019-04-08 2022-05-18 ソウルブレイン シーオー．， エルティーディー． 電解液分析用のイオン交換クロマトグラフィーシステム、電解液内のリチウム塩定量分析方法、及びこれを用いた電解液の製造方法
EP3954988A4 (en) * 2019-04-08 2022-06-22 Soulbrain Co., Ltd. ION EXCHANGE CHROMATOGRAPHY SYSTEM FOR ANALYZING ELECTROLYTE SOLUTION, METHOD FOR QUANTITATIVE ANALYSIS OF LITHIUM SALTS IN ELECTROLYTE SOLUTION, AND METHOD FOR PREPARING ELECTROLYTE SOLUTION USING THE SAME
CN110887930A (zh) * 2019-12-19 2020-03-17 江苏泰洁智邦检测技术有限公司 一种测定工作场所中草酸含量的方法
CN114113451A (zh) * 2021-12-22 2022-03-01 九江天赐高新材料有限公司 一种测定二氟草酸硼酸锂样品中四氟硼酸锂的含量的方法
CN115372340A (zh) * 2022-08-29 2022-11-22 郑州中科新兴产业技术研究院 一种电解液中六氟磷酸锂含量的测试方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109212112B (zh) 2021-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109212112A (zh) 一种用于锂离子电解液中无机盐的检测方法
Logan et al. A study of the transport properties of ethylene carbonate-free Li electrolytes
Dave et al. Autonomous optimization of non-aqueous Li-ion battery electrolytes via robotic experimentation and machine learning coupling
CN105806981B (zh) 锂离子电池电解液中锂盐含量的检测方法
CN104792901B (zh) 一种锂离子电池电解液溶剂的定量测量方法
Rabenstein et al. Determination of microscopic acid dissociation constants by nuclear magnetic resonance spectrometry
Taskovic et al. Optimizing electrolyte additive loadings in NMC532/graphite cells: vinylene carbonate and ethylene sulfate
Schedlbauer et al. Blends of lithium bis (oxalato) borate and lithium tetrafluoroborate: Useful substitutes for lithium difluoro (oxalato) borate in electrolytes for lithium metal based secondary batteries?
Hobold et al. Quantifying capacity loss mechanisms of Li metal anodes beyond inactive Li0
CN105467058A (zh) 一种锂离子电池电解液中羧酸酯类化合物的检测方法
Sogawa et al. Role of solvent size in ordered ionic structure formation in concentrated electrolytes for lithium-ion batteries
US20130149596A1 (en) Electrolyte solvent containing ionic liquids
CN1888893A (zh) 一种测定锂离子电池电解液中锂盐浓度的离子色谱方法
CN113267593A (zh) 定量检测电池内部电解液分布的方法
Liu et al. Revealing the correlation between the solvation structures and the transport properties of water-in-salt electrolytes
Hu et al. Understanding structural and transport properties of dissolved Li2S8 in ionic liquid electrolytes through molecular dynamics simulations
Sheng et al. Unraveling the hydrolysis mechanism of LiPF6 in electrolyte of lithium ion batteries
US20130168264A1 (en) Method for Measuring HF Content in Lithium Secondary Battery Electrolyte and Analytical Reagent Composition Used in the Same
Sun et al. Interfacial properties between ionic‐liquid‐based electrolytes and lithium‐ion‐battery separator
CN101995386B (zh) 一种钒电池负极电解液浓度的紫外定量测定方法及其应用
Kameda et al. Solvation structure of Li+ in concentrated acetonitrile and N, N-dimethylformamide solutions studied by neutron diffraction with 6Li/7Li isotopic substitution methods
CN107703138A (zh) 锂离子电池电解质锂盐和电解液中酸度的检测方法
Sudoh et al. Li-Ion Transport and Solution Structure in Sulfolane-Based Localized High-Concentration Electrolytes
CN109870490A (zh) 锂盐及其电解液中游离酸含量的测定方法
Luo et al. Extension of the TraPPE force field for battery electrolyte solvents

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220322

Address after: 300000 Shuanghe Road South, Beichen Economic Development Zone, Beichen District, Tianjin

Patentee after: TIANJIN JINNIU POWER SOURCES MATERIAL Co.,Ltd.

Patentee after: Tianjin Jinniu New Material Co., Ltd

Address before: 300000 Shuanghe Road South, Beichen Economic Development Zone, Beichen District, Tianjin

Patentee before: TIANJIN JINNIU POWER SOURCES MATERIAL Co.,Ltd.