[發明專利]一種含硼鋰鹽及其電解液中游離酸的檢測方法

無效

• 申請號: 201310730280.7
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103645226A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 廖紅偉;周小華
• 申請（專利權）人: 東莞市杉杉電池材料有限公司
• 主分類號: G01N27/26
• 分類號: G01N27/26
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 李玉平

技術領域

本發明涉及鋰離子電池電解液技術領域，特別是涉及一種含硼鋰鹽及其電解液中游離酸的檢測方法。

背景技術

鋰離子電池電解液是鋰離子電池中的重要組成部分，隨著鋰離子電池在數碼、航模、貯能、動力等各領域的應用越來越廣泛，對電解液也提出更多的要求。由于含硼鋰鹽具有較好的熱穩定性，因而電解液中通常加入二氟草酸硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰等這類含硼鋰鹽，從而可以更好地改善鋰離子電池的熱穩定性、化學穩定性和高低溫性能。

鋰離子電池電解液中微量的游離酸會對電池的容量、循環壽命和安全性產生很大的影響，而含硼鋰鹽在遇到水和醇時會發生分解產生酸，所以對含硼鋰鹽及其所配置成的鋰離子電池電解液中的游離酸控制非常重要。

目前，鋰離子電池電解液中游離酸的檢測方法主要有：1)行業標準《HG/T4067-2008六氟磷酸鋰和六氟磷酸鋰電解液》中規定利用冰水酸堿滴定法，以溴甲酚綠為指示劑，以氫氧化鈉水溶液為滴定劑，在冰水混合的溶液中滴定，但此方法適合于常規的鋰離子電池電解液中游離酸分析，而針對含有含硼鋰鹽的電解液分析時，含硼鋰鹽在遇到水和醇時會發生分解產生酸，因此，會出現滴定一直沒有終點的現象；2)左曉希等人于2006年發表在《電源技術》中的文獻《鋰離子蓄電池電解液中氫氟酸的定量分析》中用指示劑法和電位滴定法，其分別以氫氧化四丁基銨、氫氧化鈉、氫氧化鉀和甲醇鈉為滴定劑，以甲醇或乙醇作為溶劑對鋰離子電池電解液中游離酸度的測定進行了試驗，由于使用的試劑中含有醇，含硼鋰鹽在遇到水和醇時會發生分解產生酸，因此，試驗過程中也會出現滴定一直沒有終點的情況。

正是由于含硼鋰鹽在遇到水和醇時會發生分解產生酸，所以目前常規的冰水酸堿滴定法和采用醇做溶劑的非水酸堿滴定法都無法實現含硼鋰鹽及其電解液的游離酸檢測。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種操作簡單、快速、準確度高的含硼鋰鹽及其電解液中游離酸的測定方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種含硼鋰鹽及其電解液中游離酸的檢測方法，包括以下步驟：

將有機堿溶解在有機酯類溶劑中，配制成有機堿標準溶液作為滴定劑；

以PH玻璃電極為指示電極，飽合甘汞電極為參比電極；

將待測樣品溶解在有機酯類溶劑中，采用非水電位滴定法，用所述滴定劑滴定被測樣品至終點后，按以下公式計算樣品中游離酸的含量：

X=c×v×20.01×103m,]]>其中：

X——游離酸含量，ppm；

c——有機堿標準溶液的濃度，mol/L；

v——滴定所消耗的有機堿標準溶液的體積，ml；

m——待測樣品的質量，g。

優選的，所述有機堿選自二乙胺、三乙胺、環丙胺、正丁胺、三正丁基胺、四丁基氫氫化胺中的一種或一種以上的混合物。

優選的，所述有機酯類溶劑選自丁內酯、戊內酯、己內酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸異丙酯、碳酯二甲酯、碳酯二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯中的一種或一種以上的混合物。

優選的，所述含硼鋰鹽選自二氟草酸硼酸鋰、雙草酸硼酸鋰、四氟硼酸鋰中的一種或一種以上的混合物。

由于含硼鋰鹽本身在遇到水和醇(羥基)時會產生酸，所以特別選擇非水的有機酯作為溶劑，以保證滴定過程所用的溶劑不參與反應，且穩定不分解，同時還能與滴定劑和待測樣品有一定的相溶性，本發明的原理如下：

采用非水電位滴定法，在非水介質中進行酸堿滴定，主要以質子理論的酸堿概念為基礎，凡能放出質子的物質是酸，能接受質子的物質是堿，它們的關系可用下式表示：

HZ(酸)→←A-(堿)+H⁺(質子)

在非水溶液中，游離的質子(H⁺)不能單獨存在，而是與溶劑分子結合成溶劑合質子，酸堿中和反應的實質是質子的轉移，而質子轉移是通過溶劑合質子實現的。