專利名稱：一種鋰離子電池電解質(zhì)鹽LiBF₄中游離氟含量的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分析化學(xué)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋰離子電池電解質(zhì)鹽LiBF4中游離氟含量的分析方法。
背景技術(shù)：
電解液在鋰離子電池的正負(fù)極之間起著輸送鋰離子的作用，選擇合適的電解液是獲得高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和高安全性鋰離子電池的關(guān)鍵問(wèn)題。
LiBF4基電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性較好，對(duì)環(huán)境水分不太敏感，有希望發(fā)展成為被民用、 軍事、三航領(lǐng)域微型、儲(chǔ)能及動(dòng)力鋰離子電池廣泛采用的優(yōu)秀電解質(zhì)體系。在電池工業(yè)中， 游離氟的含量往往是衡量電解質(zhì)品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，就目前而言，還沒(méi)有關(guān)于電解質(zhì)鹽 LiBF4分析測(cè)定的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，一些企業(yè)也從未公布過(guò)其行業(yè)測(cè)定方法，因此，對(duì)其分析方法進(jìn)行一系列的探索是當(dāng)務(wù)之急。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種操作簡(jiǎn)單且快速準(zhǔn)確的鋰離子電池電解質(zhì)鹽LiBF4中游離氟含量的分析方法。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的一種鋰離子電池電解質(zhì)鹽LiBF4中游離氟含量的分析方法，包括以下步驟⑴總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB)的配制在500mL 二次蒸餾水中依次加入57mL冰醋酸、 58. 5gNaCl、0. 3g檸檬酸鈉，混合溶解后用5mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至5. 0 5. 5，待冷卻至室溫后稀釋定容至IOOOmL即得；⑵氟離子標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制將4. 198g NaF(GR)于105 106°C下干燥至恒重后用二次蒸餾水溶解，并用二次蒸餾水定容至1L，制得O. lmol/L NaF溶液；在所述O. lmol/L NaF 溶液中加入l(T25mL所述總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB)，并加二次蒸餾水定容至IOOmL,分別配制濃度為I X 10_，1 X 10_6 mol/L的系列氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液；⑶待測(cè)樣溶液的配制將LiBF4放入二次蒸餾水中溶解，然后加入l(T25mL所述總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB)，并加二次蒸餾水定容至IOOmL,配制濃度為5 X 10_2 5 X 10_3 mol/L 的LiBF4溶液；⑷標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作將氟離子選擇電極與甘汞參比電極組成電極對(duì)，該電極對(duì)與離子計(jì)接通，啟動(dòng)電源，預(yù)熱2(T40min，使電位值穩(wěn)定在0. ImV ;然后將所述步驟⑵所得的氟離子標(biāo)準(zhǔn)系列溶液在室溫下按由稀到濃的次序依次平行測(cè)定5次電位值，記錄電位值取其平均值，并作圖，以濃度的負(fù)對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)、電位值為縱坐標(biāo)建立線性回歸方程，當(dāng)該方程的相關(guān)系數(shù)R=O. 9999時(shí)，即得標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時(shí)求得該曲線的斜率k=57. 73 ；(5)待測(cè)樣的測(cè)試在所述步驟⑶所得的待測(cè)樣溶液5 10mL中加入l(T25mL總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑(TISAB)，并加二次蒸餾水定容至50mL，然后采用已活化的電極對(duì)對(duì)其測(cè)試，得到相應(yīng)的電位值盡;根據(jù)離子選擇性電極膜電位計(jì)算公式計(jì)算出溶液中游離氟含量；其中離子選擇性電極膜電位計(jì)算公式為￡F = k-f lMf，k為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率W為摩爾氣體常數(shù) 8. 314J · moF1 · K-1 為測(cè)量溫度 f 為法拉第常數(shù) 96485. 3383±0. 0083C/mol 為游離氟含量的濃度。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明利用氟離子選擇電極法測(cè)定氟離子含量，并通過(guò)精密度實(shí)驗(yàn)和回收率實(shí)驗(yàn)測(cè)試，本發(fā)明具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。
⑴精密度實(shí)驗(yàn)取本發(fā)明方法配制好的LiBF4待測(cè)液5mL于50mL容量瓶，加12mLTISAB，加水定容至 50mL，配制7份，平行測(cè)定7次(t=19. 4°C )，根據(jù)所得電位值，按下式計(jì)算游離氟百分含量 (參見表I)............K式中W(F)為游離氟百分含量，a分7為游離氟濃度，V (LiBF4)為所取待測(cè)液LiBF4的體積，為氟的摩爾質(zhì)量，為L(zhǎng)iBF4的質(zhì)量。
表I :待測(cè)游離氟的精密度實(shí)驗(yàn)
權(quán)利要求
1. 一種鋰離子電池電解質(zhì)鹽LiBF4中游離氟含量的分析方法，包括以下步驟⑴總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑的配制在500mL 二次蒸餾水中依次加入57mL冰醋酸、 58. 5gNaCl、0. 3g檸檬酸鈉，混合溶解后用5mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至5. 0 5. 5，待冷卻至室溫后稀釋定容至IOOOmL即得；⑵氟離子標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制將4. 198g NaF于105 106°C下干燥至恒重后用二次蒸餾水溶解，并用二次蒸餾水定容至1L，制得O. lmol/L NaF溶液；在所述O. lmol/L NaF溶液中加入l(T25mL所述總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑，并加二次蒸餾水定容至IOOmL,分別配制濃度為 I X 1(Γ2 1 X 1(T6 mol/L的系列氟離子標(biāo)準(zhǔn)溶液；⑶待測(cè)樣溶液的配制將LiBF4放入二次蒸餾水中溶解，然后加入l(T25mL所述總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑，并加二次蒸餾水定容至IOOmL,配制濃度為5X 10_2 5X 10_3 mol/L的LiBF4 溶液；⑷標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作將氟離子選擇電極與甘汞參比電極組成電極對(duì)，該電極對(duì)與離子計(jì)接通，啟動(dòng)電源，預(yù)熱2(T40min，使電位值穩(wěn)定在0. ImV ;然后將所述步驟⑵所得的氟離子標(biāo)準(zhǔn)系列溶液在室溫下按由稀到濃的次序依次平行測(cè)定5次電位值，記錄電位值取其平均值，并作圖，以濃度的負(fù)對(duì)數(shù)為橫坐標(biāo)、電位值為縱坐標(biāo)建立線性回歸方程，當(dāng)該方程的相關(guān)系數(shù)R=O. 9999時(shí)，即得標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時(shí)求得該曲線的斜率k=57. 73 ；(5)待測(cè)樣的測(cè)試在所述步驟⑶所得的待測(cè)樣溶液5 10mL中加入l(T25mL總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑，并加二次蒸餾水定容至50mL，然后采用已活化的電極對(duì)對(duì)其測(cè)試，得到相應(yīng)的電位值盡；根據(jù)離子選擇性電極膜電位計(jì)算公式計(jì)算出溶液中游離氟含量；其中離子選擇性電極膜電位計(jì)算公式為Ef = k-f/Wif，k為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率W為摩爾氣體常數(shù) 8. 314J · moF1 · K-1 為測(cè)量溫度 f 為法拉第常數(shù) 96485. 3383±0. 0083C/mol 為游離氟含量的濃度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰離子電池電解質(zhì)鹽LiBF4中游離氟含量的分析方法，該方法包括以下步驟⑴配制總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑；⑵配制氟離子標(biāo)準(zhǔn)系列溶液；⑶配制待測(cè)樣LiBF4溶液；⑷標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作將氟離子選擇電極與甘汞參比電極組成電極對(duì)，該電極對(duì)與離子計(jì)接通，啟動(dòng)電源，預(yù)熱20~40min，使電位值穩(wěn)定在0.1mV；然后對(duì)氟離子標(biāo)準(zhǔn)系列溶液平行測(cè)定5次電位值，記錄電位值取其平均值，并作標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時(shí)求該曲線斜率；⑸待測(cè)樣的測(cè)試在待測(cè)樣溶液中加入總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑，并定容至50mL，然后采用已活化的電極對(duì)對(duì)其測(cè)試，得到相應(yīng)的電位值；根據(jù)離子選擇性電極膜電位計(jì)算公式計(jì)算出溶液中游離氟含量。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單、快速，具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。
文檔編號(hào)G01N27/26GK102937614SQ20121045600
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者周園, 鄧小宇, 杜秀月, 李翔, 年洪恩, 任秀峰, 張斌斌, 曹萌萌 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所