CN114184710A - 一种锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法，包括：将待测电解液与二甲基碳酸酯、六甲基二硅氮烷混合均匀，然后用有机溶剂稀释定容，得到待测样品溶液，然后采用离子色谱仪对所述待测样品溶液进行检测，根据标准曲线确定六氟磷酸锂含量。本发明操作简单，重现性与准确度高，人为操作误差小，特别适合锂离子电池电解液中六氟磷酸锂的含量测定。

Description

一种锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法。
背景技术
锂离子电池由于具备高能量密度、高电压和长循环寿命等优点，得到广泛的应用。用于商业化的汽车工业则需要进一步提高能量密度和其安全性。电解液是锂离子电池中重要的组成部分，其是由溶剂、添加剂、锂盐组成的混合溶液，其中锂盐主要是六氟磷酸锂。目前，应用于六氟磷酸锂含量测定常见的方法是按照行业标准《HG/T4067-2008六氟磷酸锂和六氟磷酸锂电解液》中的离子色谱法进行测试，此方法检出限低，但测试过程中溶剂体系为水系，因此容易造成锂盐水解，影响测试的准确度。因此，提高电解液中六氟磷酸锂含量测定方法的准确性尤为重要。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法。
本发明提出的一种锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法，包括：将待测电解液与二甲基碳酸酯、六甲基二硅氮烷混合均匀，然后用有机溶剂稀释定容，得到待测样品溶液，然后采用离子色谱仪对所述待测样品溶液进行检测，根据标准曲线确定六氟磷酸锂含量。
优选地，所述待测电解液与二甲基碳酸酯的体积比为0.25：(2-3)，所述待测电解液与六甲基二硅氮烷的比例为0.25mL：(0.5-1)g。
优选地，所述待测电解液与待测样品溶液的体积比为0.25：(50-100)。
优选地，所述标准曲线是采用离子色谱仪对一系列不同浓度的六氟磷酸锂标准品溶液进行检测得到。
优选地，所述六氟磷酸锂标准品溶液的制备方法包括：将六氟磷酸锂标准品溶解在有机溶剂中，得到标准品母液，再将所述标准品母液与二甲基碳酸酯、六甲基二硅氮烷混合均匀，用有机溶剂稀释定容得到一系列不同浓度的标准品溶液。
优选地，所述标准品母液与二甲基碳酸酯的体积比为0.25：(2-3)，所述标准品母液与六甲基二硅氮烷的比例为0.25mL：(0.5-1)。
本发明中，对用于配制待测样品溶液中稀释定容的有机溶剂和用于配制六氟磷酸锂标准品溶液中溶解标准品和稀释定容的有机溶剂不作特别限定，采用常规的锂离子电池电解液用有机溶剂即可；优选地，用于配制待测样品溶液中稀释定容的有机溶剂和用于配制六氟磷酸锂标准品溶液中溶解标准品和稀释定容的有机溶剂为相同的有机溶剂。
优选地，所述离子色谱仪检测采用的淋洗液由Na2CO3-NaHCO3水溶液和乙腈组成。
优选地，所述离子色谱仪检测采用的淋洗液由Na2CO3-NaHCO3水溶液和乙腈按体积比为4:1组成，所述Na2CO3-NaHCO3水溶液中Na2CO3的浓度为4mM，NaHCO3的浓度为1.5mM。
优选地，所述离子色谱仪检测的条件为：采用AS22 4×250mm离子分离柱进行检测，流速为1mL/min，柱温为40℃，电导检测器温度为35℃，进样量为25μL。
本发明的有益效果如下：
本发明的检测方法中，通过加入二甲基碳酸酯对样品和标准品进行基体匹配，可以降低基体干扰；通过加入六甲基二硅氮烷，可以降低六氟磷酸根离子在淋洗液体系中的水解，缓解由于锂盐水解造成的测试结果偏低的问题，再采用离子色谱法进行检测，具有定性准确、分析快的优点。本发明操作简单，重现性与准确度高，人为操作误差小，特别适合锂离子电池电解液中六氟磷酸锂的含量测定。
附图说明
图1为本发明实施例1中的六氟磷酸锂的标准曲线示意图。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
下述实施例中，使用的仪器设备、材料和试剂包括：
AQUION离子色谱仪(美国赛默飞世尔)、UPR-10T超纯水机(西安优普)、万分之一电子天平(梅特勒托利多)、AS22 4×250mm离子分离柱、0.22μm尼龙滤膜、0.22μm有机针头滤器、10ml一次性注射器；纯度为99.999％的氮气；
Na2CO3(优级纯)、NaHCO3(优级纯)，阿拉丁化学试剂；去离子水，电阻率≥18兆欧·厘米；六甲基二硅氮烷，色谱纯；二甲基碳酸酯，纯度为99.0％以上；乙腈，色谱纯；碳酸甲乙酯，纯度为99.9％以上；六氟磷酸锂标准品，纯度为99.0％以上，阿拉丁化学试剂。
实施例1
配制标准品溶液：将六氟磷酸锂标准品溶解在碳酸甲乙酯中，得到浓度为10000μg/ml的标准品母液，再将此标准品母液与二甲基碳酸酯、六甲基二硅氮烷按比例为0.25ml：2ml：0.5g混合均匀，用碳酸甲乙酯稀释定容，得到一系列浓度为：100μg/ml、200μg/ml、400μg/ml的标准品溶液。
配制样品溶液：
(1)用移液枪吸取0.25ml待测电解液，称重并记录，移至50mL容量瓶中；
(2)用移液枪吸取2ml二甲基碳酸酯，移至上述容量瓶中；
(3)将0.50g六甲基二硅氮烷加入上述容量瓶中，将容量瓶放置在混匀器上混合均匀，然后加入碳酸甲乙酯稀释定容，得到待测样品溶液。
离子色谱法检测：
分别将装有标准品溶液和待测样品溶液的容量瓶置于超声清洗机中，超声处理10min，室温冷却后，使用0.22μm的尼龙滤膜过滤，过滤后移至5ml样品瓶中，然后使用离子色谱仪进行检测，检测仪器条件：淋洗液：Na2CO3-NaHCO3水溶液+乙腈，其中Na2CO3-NaHCO3水溶液与乙腈的体积比为4:1，Na2CO3-NaHCO3水溶液中Na2CO3的浓度为4mM，NaHCO3的浓度为1.5mM；流速：1.0ml/min，柱温：40℃；电导检测器温度：35℃，进样量：25ul。测试三次，取平均值。
检测得到的标准品以及样品测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0003432968450000041
Figure BDA0003432968450000051
标准曲线方程：Y＝1.2424x-0.0036，R＝0.9999。
根据标准曲线计算得到，待测样品溶液中六氟磷酸锂的浓度为253μg/ml，对上述待测样品溶液进行加标测试，测试结果如表2所示：
表2
Figure BDA0003432968450000052
通过以上数据，可以说明，采用本发明的方法进行锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的测定，其测试重复性好，加标回收率在95-110％之间，方法准确度高。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法，其特征在于，包括：将待测电解液与二甲基碳酸酯、六甲基二硅氮烷混合均匀，然后用有机溶剂稀释定容，得到待测样品溶液，然后采用离子色谱仪对所述待测样品溶液进行检测，根据标准曲线确定六氟磷酸锂含量。
2.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法，其特征在于，所述待测电解液与二甲基碳酸酯的体积比为0.25：(2-3)，所述待测电解液与六甲基二硅氮烷的比例为0.25mL：(0.5-1)g。
3.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法，其特征在于，所述待测电解液与待测样品溶液的体积比为0.25：(50-100)。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法，其特征在于，所述标准曲线是采用离子色谱仪对一系列不同浓度的六氟磷酸锂标准品溶液进行检测得到。
5.根据权利要求4所述的锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法，其特征在于，所述六氟磷酸锂标准品溶液的制备方法包括：将六氟磷酸锂标准品溶解在有机溶剂中，得到标准品母液，再将所述标准品母液与二甲基碳酸酯、六甲基二硅氮烷混合均匀，用有机溶剂稀释定容得到一系列不同浓度的标准品溶液。
6.根据权利要求1-5任一项所述的锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法，其特征在于，所述离子色谱仪检测采用的淋洗液由Na2CO3-NaHCO3水溶液和乙腈组成。
7.根据权利要求6所述的锂离子电池电解液中六氟磷酸锂含量的检测方法，其特征在于，所述淋洗液由Na2CO3-NaHCO3水溶液和乙腈按体积比为4:1组成，所述Na2CO3-NaHCO3水溶液中Na2CO3的浓度为4-5mM，NaHCO3的浓度为1.5-2.5mM。
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