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高效檢測(cè)電解液中氫氟酸含量的做法

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年06月03日  

  鋰電池電解液中所使用的六氟磷酸鋰在其制備過(guò)程中不可避免的會(huì)夾帶氫氟酸進(jìn)入最終成品。當(dāng)鋰電池中氫氟酸含量超過(guò)一定濃度時(shí),會(huì)開始消耗有限的鋰離子,使電池的不可逆容量增大,同時(shí)生成的氧化鋰和氟化鋰不利于對(duì)電極電化學(xué)性能的改善,且反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)壓力增大。隨著氫氟酸含量的繼續(xù)增加,鋰電池的充放電、循環(huán)效率等性能顯著下降,甚至被完全破壞。


  使用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定氫氟酸


  由于以上原因,需要將鋰電池電解液中的HF含量嚴(yán)格控制在0.005%以下。又因六氟磷酸鋰遇水會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)生成HF。對(duì)非水體系中氟化氫的測(cè)定主要是以氫氧化四丁基銨(NBu4OH)為滴定劑、溴百里酚藍(lán)(BTB)為指示劑,在無(wú)水甲醇溶劑中,電解液中的氟化氫與氫氧化四丁基銨發(fā)生反應(yīng):


  N+Bu4OH-+HF=N+Bu4F-+H2O


  但該反應(yīng)同時(shí)伴隨著一副反應(yīng):


  N+Bu4OH-+CH3OH=N+Bu4OCH3-+H2O


  這個(gè)副反應(yīng)給分析結(jié)果帶來(lái)一定的誤差,并且氫氧化四丁基銨的價(jià)格也非常昂貴。為解決這一問(wèn)題,有人提出采用甲醇鈉作滴定劑,有一定的改進(jìn)。這兩種方法的共同點(diǎn)是均采用BTB作指示劑,通過(guò)目測(cè)的方法判斷終點(diǎn),這會(huì)產(chǎn)生一定的系統(tǒng)誤差。故目前一般用NaOH乙醇溶液進(jìn)行非水相的酸堿滴定,同時(shí)用自動(dòng)滴定儀或以溴甲酚綠作為指示劑進(jìn)行手動(dòng)滴定。


  梅特勒-托利多全自動(dòng)電位滴定儀


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  如今,滴定通常使用全自動(dòng)電位滴定儀完成。梅特勒-托利多自動(dòng)滴定儀可準(zhǔn)確控制滴定速度,最小滴加量可達(dá)0.5μL,滴定曲線采用一階導(dǎo)數(shù)更加精確。儀器自動(dòng)計(jì)算方便快捷,多行樣品位的自動(dòng)進(jìn)樣器有效縮短工作流程。


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