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磐諾關于鋰電池電解液溶劑分析應用的解決方案

2023-04-04

前言

近年來，隨著全球新能源汽車和鋰電池行業快速發展，國內在電解液材料方面的產能和需求持續增長。

電解液是動力電池的血液，由“鋰鹽（溶質）、溶劑、添加劑”配制罐裝而成，是動力電池中離子傳輸的重要載體，對電池安全性、循環壽命、充放電倍率、高低溫性能、能量密度有顯著影響。

電解液采用的是“混合溶劑體系”，95%是“碳酸酯類溶劑”，按結構分為環狀碳酸酯和鏈狀碳酸酯，包括碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）。



方法概要

本應用根據相關客戶需求，用磐諾GC 1949氣相色譜儀對電解液成分進行檢測。




配置方案

方案配置：

GC 1949氣相色譜儀+分流/不分流進樣口+氫火焰離子化檢測器+液體自動進樣器（選配）+Rtx-5MS 30m*0.32mm*0.25um或其他等效色譜柱




試劑和樣品

序號

化合物

簡稱
1碳酸二甲酯DMC
2氟苯FB
3丙酸乙酯EP
4碳酸甲乙酯EMC
5碳酸二乙酯DEC
6丙酸丙酯PP
7碳酸亞乙烯酯VC
8氟代碳酸乙烯酯FEC
9碳酸乙烯酯EC
10碳酸丙烯酯PC
11硫酸乙烯酯DTD
121,3-丙烷磺酸內脂PS
13己二腈

AND



典型譜圖



校準曲線

配制5個濃度點的校準系列，DMC、FB、EP、EMC、PP、VC、FEC、EC、PC、DTD、PS、AND為10、50、100、250、500mg/L，DEC濃度為2、10、20、50、100mg/L。從低濃度到高濃度依次進行測試。繪制校準曲線，線性R2均達到999以上，具體結果如下。

DMC R2=0.99973

FB R2=0.99951

EMC R2=0.99961

EP R2=0.99961

VC R2=0.99924

DEC R2=0.99956

PP R2=0.99959

FEC R2=0.99912

EC R2=0.99974

PC R2=0.99984

DTD R2=0.99943

PS R2=0.99996

AND R2=0.99976




重復性

取500mg/L標準溶液重復進樣8針做時間重復性和面積重復性，結果表明，化合物的保留時間及響應的重復性分別小于 0.05% 及 2.0%，保證了結果的穩定性。






結論

本應用研究了GC 1949氣相色譜儀測試鋰電池電解液中碳酸酯類及添加劑化合物的分析方法。化合物具有良好的峰型，方法重復性好，線性范圍寬，方法靈敏度高檢出限及定量限低。

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