[發(fā)明專利]二氟二草酸磷酸鈉的檢測分析方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310610596.6
• 申請日: 2023-05-29
• 公開（公告）號: CN116338057B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 殷松南;徐偉國
• 申請（專利權(quán)）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
• 主分類號: G01N30/02
• 分類號: G01N30/02;G01N30/06;G01N30/86
• 代理公司: 長沙辰齊知壹知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43290
• 代理人: 李瓊芳

本發(fā)明屬于分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，公開了二氟二草酸磷酸鈉的檢測分析方法。二氟二草酸磷酸鈉在配制溶液過程中，不是溶于水，而是在水中水解。根據(jù)此發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明在測定二氟二草酸磷酸鈉的含量和純度時，通過離子色譜測定的草酸的峰面積與標(biāo)品溶液中Csubgt;0/subgt;的關(guān)系，確定待測樣品中二氟二草酸磷酸鈉的含量以及純度，具有特別高的精準(zhǔn)度、檢測限低，且操作流程簡單可控。應(yīng)用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，可以快速、精準(zhǔn)的檢測電解液中二氟二草酸磷酸鈉的含量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于分析檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及二氟二草酸磷酸鈉的檢測分析方法。

背景技術(shù)

鈉離子電池憑借鈉資源儲量豐富、分布廣泛、價格低廉、綠色可持續(xù)發(fā)展、安全穩(wěn)定、集成效率高、快速充電性能優(yōu)異、低溫性能良好等一系列優(yōu)勢被認(rèn)為是鋰離子電池當(dāng)前最好且最有發(fā)展前景的互補(bǔ)品，也是未來發(fā)展大規(guī)模電化學(xué)儲能最具前景的方向之一。電解質(zhì)作為電化學(xué)反應(yīng)的媒介，是決定電極材料界面反應(yīng)熱力學(xué)和動力學(xué)過程的關(guān)鍵因素，影響鈉離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性、倍率性能等。鈉離子電池的電解質(zhì)可分為液態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)。固態(tài)電解質(zhì)還處于研究階段。液態(tài)電解質(zhì)也稱為電解液，一般由溶劑、溶質(zhì)和添加劑組成，鈉離子電池的儲電能力、電化學(xué)性能、安全性能等重要指標(biāo)與電解質(zhì)鹽及添加劑的純度及雜質(zhì)有密切關(guān)系。

二氟二草酸磷酸鈉是鈉離子電池電解質(zhì)的重要添加劑，具有以下優(yōu)點：易于解離，使電解液有較好的電導(dǎo)率；具有較好的抗氧化性、熱穩(wěn)定及化學(xué)穩(wěn)定性；具有一定的還原穩(wěn)定性。作為電解液的添加劑，二氟二草酸磷酸鈉在電解液中的純度和用量需要嚴(yán)格控制。若純度不能達(dá)到要求，則會在電解液中引入雜質(zhì)，影響電解液的性能；若用量太少，不能改善電解液的性能，用量過高既增加成本又影響電解液的穩(wěn)定性。可見，對電解液添加劑等進(jìn)行定量測定是評估/預(yù)測鈉離子電池重要指標(biāo)的關(guān)鍵。

目前，二氟二草酸磷酸鈉含量的檢測方法主要是基于其陰離子含量進(jìn)行的，包括有高錳酸鉀滴定法、液相色譜法。高錳酸鉀滴定法在滴定過程中，利用高錳酸鉀與二氟二草酸磷酸根水解形成的草酸根發(fā)生氧化還原反應(yīng)，通過滴定終點時高錳酸鉀的消耗量計算得到草酸根的含量，根據(jù)草酸根和二氟二草酸磷酸鈉的摩爾比為2：1的關(guān)系計算得到二氟二草酸磷酸鈉的含量。但是，高錳酸鉀滴定法容易受到電解液中其他還原性物質(zhì)的影響，檢測限較高、靈敏度較低，還存在著終點判斷易出現(xiàn)誤差的問題。

離子色譜是高效液相色譜（HPLC）的一種，是檢測溶液中物相含量的主要應(yīng)用手段，具有檢測限低、靈敏度高的優(yōu)點。浙江大學(xué)朱彬和的碩士學(xué)位論文《離子色譜在鋰離子電池電解液組分中的方法研究和檢測》報導(dǎo)了優(yōu)化的離子色譜法測定鋰離子電池電解液中5種常見鋰鹽含量的方法，5種常見鋰鹽為四氟硼酸鋰、六氟磷酸鋰、二草酸硼酸鋰、雙（三氟甲基磺酰）亞胺鋰、雙氟磺酰亞胺鋰。但是應(yīng)用離子色譜對鋰鹽添加劑的含量進(jìn)行檢測時，需要對其進(jìn)行大倍率稀釋，以適配離子色譜檢測的濃度范圍，而大倍率稀釋會放大誤差，且人工稀釋操作存在不可控性，容易出現(xiàn)誤差，進(jìn)一步影響檢測準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供測定二氟二草酸磷酸鈉含量和純度的方法，該方法檢測精準(zhǔn)、檢測限低，且操作過程簡單。

所述測定二氟二草酸磷酸鈉含量的方法，包括以下步驟：

（1）將標(biāo)品二氟二草酸磷酸鈉的質(zhì)量與純水的體積的比值記為C₀；配制多個不同C₀數(shù)值的標(biāo)品溶液；

（2）采用離子色譜測定標(biāo)品溶液中的草酸的峰面積；

（3）根據(jù)草酸的峰面積與標(biāo)品溶液C₀的關(guān)系，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線；

（4）通過離子色譜檢測待測樣品中草酸的峰面積，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線，確定待測樣品中二氟二草酸磷酸鈉的質(zhì)量與純水的體積的比值為C₂；待測樣品中除二氟二草酸磷酸鈉外，不含溶于水或者水解生成草酸或草酸根的物質(zhì)。

基于同樣的發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明也提供一種測定二氟二草酸磷酸鈉純度的方法，包括以下步驟：