電解質鋰鹽中微量游離酸的檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電解質鋰鹽微量游離酸的檢測方法，包括如下步驟：（1）量取一定量去離子水，加入溴百里香酚藍指示劑，以0.005-0.1mol/l的氫氧化鈉為滴定劑，用數(shù)字滴定器滴定至藍綠色；（2）稱取一定量的鋰鹽，加入到步驟（1）滴定后的去離子水中，攪拌溶解后靜置0-1min，以0.005-0.1mol/l的氫氧化鈉為滴定劑，用數(shù)字滴定器滴定至藍綠色，通過消耗的氫氧化鈉的體積計算鋰鹽游離酸的含量。本檢測方法使用的去離子水的溫度為0-4℃，可以有效的防止部分鋰鹽的分解、HF的揮發(fā)，提高樣品的檢測準確性。本發(fā)明采用電子滴定器測定鋰鹽游離酸，具有分析時間短，操作簡單，精密度高等特點。
【專利說明】電解質鋰鹽中微量游離酸的檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及材料分析測試領域，特別是涉及一種電解質鋰鹽中微量游離酸的檢測方法。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池是20世紀90年代出現(xiàn)的綠色高能環(huán)保電池，相對于傳統(tǒng)的二次電池來說，他具備工作電壓高、比能量大、自放電小、循環(huán)壽命長、無記憶效應、可快速充放電等獨特的性質。基于這些優(yōu)點，鋰離子電池得到突飛猛進的發(fā)展。
[0003]除電極材料的因素外，鋰離子電池的優(yōu)勢和不足都與電解質性質密切相關。常用的鋰鹽有六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、六氟錫酸鋰、六氟鍺酸鋰等無機鋰鹽以及三氟甲基磺酸鋰、二 (三氟甲基磺酸)亞胺鋰等有機鋰鹽。影響鋰電池性能較大的指標有:游離酸、水分、雜質金屬離子等。其中游離酸主要是由原料引入、制備過程以及產品分解等帶來，通常在鋰電行業(yè)中游離酸折算為HF表示。游離酸的含量對鋰電池的應用有舉足輕重的影響，一方面H+能腐蝕電極，造成正極材料的溶解破壞，并對電極表面SEI膜和電解液自身穩(wěn)定性產生干擾。另一方面，H+在電池的首次充放電過程中，促使在碳負極表面上直接還原生成氧化鋰、氫氧化鋰以及氫氣等等，消耗掉電池中有限的鋰離子，造成電池不可逆容量與內壓的增大，致使電化學性能的改善不利。
[0004]因此，鋰鹽(六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、六氟錫酸鋰、六氟鍺酸鋰、二 (三氟甲基磺酸)亞胺鋰)中游離酸的含量應控制在較小的范圍內，建立一種快速準確的酸度檢測的方法尤為重要。目前對酸度的檢測方法的報道鮮見，有學者采用動力學的方法來分析熱重脫出LiPF6.HF中的HF的含量。此方法設備較為昂貴，且檢測時間較長。行業(yè)標準HG/T4066?4067-2008使用電位滴定檢測六氟磷酸鋰酸度，由于滴定時間長，樣品不穩(wěn)定易分解，從而導致結果偏高的情況，故存在結果準確度不高的情況。

【發(fā)明內容】

[0005]基于此，本發(fā)明的目的是提供一種快速準確測定電解質鋰鹽(六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、六氟錫酸鋰、六氟鍺酸鋰、二 (三氟甲基磺酸)亞胺鋰)中微量游離酸的檢測方法。
[0006]具體的技術方案如下:
[0007]一種電解質鋰鹽中微量游離酸的檢測方法，包括如下步驟:
[0008](I)量取一定量溫度為0-4 °C的去離子水，加入溴百里香酚藍指示劑，以0.005?0.lmol/1的氫氧化鈉為滴定劑，用數(shù)字滴定器滴定至藍綠色；
[0009](2)稱取一定量的鋰鹽，加入到步驟(I)滴定后的去離子水中，溶解并靜置后，以0.005-0.lmol/1的氫氧化鈉為滴定劑,用數(shù)字滴定器滴定至藍綠色,通過消耗的氫氧化鈉的體積計算鋰鹽中游離酸的含量。
[0010]本發(fā)明檢測所使用的去離子水的溫度為0_4°C，使用低溫冷凍的蒸餾水，可以有效的防止部分鋰鹽(如六氟磷酸鋰)的分解，HF的揮發(fā)，提高樣品的溶解度(如三氟甲基磺酸鋰)。
[0011]在其中一個實施例中，所述鋰鹽為六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、六氟錫酸鋰、六氟鍺酸鋰或二 (三氟甲基磺酸)亞胺鋰。
[0012]在其中一個實施例中，步驟(2)中所述鋰鹽與去離子水的質量比為1:10-200。
[0013]對于游離酸含量較小的情況，鋰鹽與去離子水的比例太小，易引起較大檢測誤差，同樣比例太大，溶解過程較慢、影響檢測結果，故選擇1:200-1:10較合適。
[0014]在其中一個實施例中，所述靜置時間為0-lmin。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點如下:
[0016]本發(fā)明檢測方法使用的去離子水的溫度為0_4°C，使用低溫冷凍的蒸餾水，可以有效的防止部分鋰鹽的分解、HF的揮發(fā)，提高樣品檢測的準確性。本發(fā)明采用數(shù)字滴定器測定鋰鹽(六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、六氟錫酸鋰、六氟鍺酸鋰、二 (三氟甲基磺酸)亞胺鋰)中游離酸，具有分析時間短，操作簡單，精密度高等特點，用于鋰鹽中微量游離酸的測定，結果準確度高、重復性好，適用范圍廣。而且該方法簡便易行，可用于生產中的在線分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為室溫下不同靜置時間對LiPF6酸度檢測結果的影響；
[0018]圖2為蒸餾水溫度對LiPF6酸度檢測的影響；
[0019]圖3為采用不同儀器對酸度檢測的影響(A:采用微量滴定管測試，B:采用電子滴定器測試)。
【具體實施方式】
[0020]試劑與儀器
[0021]氫氧化鈉(c=0.01-0.05mol/l)，溴百里香酚藍指示劑，實驗室所用試劑均為分析純，水為蒸餾水，鋰鹽(六氟磷酸鋰(LiPF6),四氟硼酸鋰，三氟甲基磺酸鋰，六氟砷酸鋰)(含量> 99.9%，廣州天賜高新材料股份有限公司)。
[0022]VigorVG2400/750TS 手套箱(水分≤ IOppm), BRAND 數(shù)字滴定器(Titrette，25ml),微量滴定管(5ml)，磁力攪拌器。
[0023]以下結合實施例和附圖對本申請做進一步闡述。
[0024]實施例1，本實施例檢測六氟磷酸鋰酸度的方法，包括以下步驟:
[0025](I)取100g溫度為0°C的去離子水，加入1-3滴溴百里香酚藍指示劑，以0.05mol/L的氫氧化鈉為滴定劑，用數(shù)字滴定器滴定至藍綠色(扣除試劑空白)；
[0026](2)稱取5g的六氟磷酸鋰，加入到步驟(1)滴定后的去離子水中，溶解后靜置Omin,以0.05mol/L的氫氧化鈉為滴定劑,用數(shù)字滴定器滴定至藍綠色,整個滴定過程在Imin內完成，通過消耗的氫氧化鈉的體積計算六氟磷酸鋰中游離酸的含量。對應的結果如表1所示。中間精密度數(shù)據(jù)如圖1所示。
[0027](3)其中計算公式如下:[0028]
【權利要求】
1.一種電解質鋰鹽中微量游離酸的檢測方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)量取一定量溫度為0-4°C的去離子水，加入溴百里香酚藍指示劑，以0.005-0.lmol/1的氫氧化鈉為滴定劑，用數(shù)字滴定器滴定至藍綠色； (2)稱取一定量的鋰鹽，加入到步驟(I)滴定后的去離子水中，溶解并靜置后，以0.005-0.lmol/1的氫氧化鈉為滴定劑,用數(shù)字滴定器滴定至藍綠色,通過消耗的氫氧化鈉的體積計算鋰鹽中游離酸的含量。
2.根據(jù)權利要求1所述的電解質鋰鹽中微量游離酸的檢測方法，其特征在于，所述的鋰鹽為六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰、六氟砷酸鋰、三氟甲基磺酸鋰、六氟錫酸鋰、六氟鍺酸鋰或二(三氟甲基磺酸)亞胺鋰。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電解質鋰鹽中微量游離酸的檢測方法，其特征在于，步驟(2)中所述鋰鹽與去離子水的質量比為1:10-200。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的電解質鋰鹽中微量游離酸的檢測方法，其特征在于，步驟(2)中，所述靜置時間為0-lmin。
【文檔編號】G01N21/79GK103913458SQ201410155324
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月17日 優(yōu)先權日:2014年4月17日
【發(fā)明者】羅海英, 史利濤, 徐三善, 蔡源滿 申請人:廣州天賜高新材料股份有限公司, 九江天賜高新材料有限公司