島津GC在鋰離子電池產業(yè)鏈中的典型應用（下篇）
作者:管理員 來源:島津 瀏覽: 發(fā)布時間:2023-06-19 14:38
鋰離子電池（LIBs）是一種充電電池，主要依靠鋰離子在正極和負極之間的移動來完成充放電的工作。LIBs是公認的綠色環(huán)�；瘜W電源，具有電壓高、比能量大、放電電壓平穩(wěn)、循環(huán)性能好等優(yōu)點，因而發(fā)展迅速，應用廣泛。LIBs主要用于智能手機、平板電腦等3C領域，電動汽車、電動自行車等動力電池領域以及電網、5G基站等儲能領域。
1、鋰離子電池電解液中碳酸酯類有機溶劑含量測定
電解液中碳酸酯類溶劑主要有碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸亞乙烯酯（VC）等。島津推薦采用GC-FID對已知電解質溶劑的常規(guī)定量檢測，GCMS用于電解液中未知溶劑和不純有機物中雜質的定性、定量檢測。
本例采用GC-FID對已知電解質溶劑進行常規(guī)定量檢測。
2、碳酸二甲酯（DMC）中水分含量測定
碳酸二甲酯（DMC）是電池電解液中常用有機溶劑，利用島津BID檢測器進行DMC中水分含量的測定，方法操作簡單、重復性好，適用于化工產品DMC中水分含量的快速分析，可以滿足生產過程質量控制的要求。
3、鋰電池電極片中N-甲基吡咯烷酮（NMP）殘留量測定
NMP是生產鋰電池非常重要的輔助材料，起到混合活性物質、導電劑和粘結劑的作用，但絕大部分的NMP在漿料涂布過程中被去除，這是因為NMP對于電池來說是雜質，根據工藝分析要求，采用頂空進樣器結合氣相色譜儀進行鋰電池電極片中NMP殘留量的測定。
圖6 Nexis GC-2030 + HS-20 NX
本例采用島津HS-20 NX頂空進樣器結合Nexis GC-2030氣相色譜儀，建立了電池電極片中NMP殘留量的檢測方法，標準曲線良好、靈敏度高。
圖8 標準曲線 表3 相關系數及儀器檢出限
鋰電池的整個生產過程需要配套完備的分析儀器，島津氣相色譜儀在鋰離子電池產業(yè)鏈中擁有完善的解決方案，廣泛應用于產品研發(fā)、生產、質控以及原料進廠檢驗等眾多環(huán)節(jié)，助力鋰離子電池產業(yè)健康發(fā)展。
參考資料：
1. 島津應用No. GCMS-058 氣相色譜測定鋰電池電解液中碳酸酯類有機溶劑含量
2. 島津應用No. GC-194 GC-BID法測定碳酸二甲酯中水分含量
3. 島津應用No. GC-232 頂空-氣相色譜法測定鋰電池電極片中N-甲基吡咯烷酮殘留量
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圖2 實際樣品譜圖 表1 樣品定量結果
圖3 標準色譜圖（含水量0.1%）
使用含水量0.01%的DMC溶液，重復進樣6次，峰面積重復性良好，RSD小于2%。
圖7 N-甲基吡咯烷酮標準色譜圖
