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廈門儀邁環保科技有限公司 吳小姐

關于鋰電池材料

近年來，新能源領域持續吸引著人們的目光。鋰電池作為一種關鍵的新能源技術，電池一般主要由五部分組成：正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線，正極包括由鈷酸鋰或鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰等及鋁箔組成的電流收集極。負極由石墨化碳材料和銅箔組成的電流收集極組成。電池內充有有機電解質溶液，其內部環境的水分含量控制顯得尤為重要。

隨著新技術的更新迭代，通過添加導電鹽（如：六氟磷酸鋰等）和其他添加劑，電池的性能和穩定性得以進一步提升。鋰電池內部必須要求是無水 (水含量低于20mg/kg) 的環境，因為常用的導電鹽會與水反應生成HF，由于其有毒和腐蝕性，會損壞電池單體。同時，水分含量高不僅會降低電池容量、減少電池的循環使用次數、導致電解液中的鋰鹽分解，還會影響正極材料、負極材料的結構穩定性，對鋁集流體進行腐蝕等。因此，水分含量是鋰電池生產和質量控制中最關鍵的指標之一。

由于電池生產中所用的材料和試劑的水分含量都極低，建議選卡爾費休庫侖法水分測定方法。根據不同的樣品性質，可采用不同的測試方法，能夠溶解在庫侖法試劑中的樣品可采用直接測定法，如：電解液、溶劑等液體樣品，六氟磷酸鋰等可以溶解的固體樣品等；對于正極材料、負極材料、電池隔膜等無法溶解的固體樣品，可以通過卡氏加熱爐方法測定其水分含量。如：正極材料、正負極片、電池隔膜等。

在鋰電池中，?高氯酸鋰?（LiClO?）主要用作?電解質鹽?，其作用主要是提供鋰離子傳導通道?：作為鋰鹽，高氯酸鋰在有機溶劑（如：碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等）中解離出 Li?，實現正負極之間的離子傳輸，保障電池充放電過程的正常進行。

實驗技巧和建議：

? 高氯酸鋰具有吸濕性，在處理過程中會從大氣環境中吸收水分。因此，建議盡量減少樣品與大氣濕氣接觸，以獲得可靠且可重復的測定結果。建議樣品制備，甚至整個測定過程都應在干燥的手套箱中進行。

? 一些常見的電解質添加劑（如：氯乙烯或硼酸鹽）會與含卡爾費休試劑中的醇類物質發生副反應。建議減小樣品取樣量、加大更換試劑的頻率、快速滴定至終點，可以大大提高測定結果的可靠性和精準性。

? 含醛酮結構的樣品，如：含有甲醛、乙醛、苯甲醛等醛類，以及含有丙酮、丁酮、環己酮等酮類的樣品，建議采用有隔膜電極滴定池的水分測定儀，需選擇醛酮樣品的專用試劑：陽極液（貨號：1.88062.0500）和陰極液（貨號：1.88063.0010）。

所需試劑（Aquastar®庫侖法滴定劑，降本增效：只需用1瓶試劑，無需區分陰極液和陽極液）

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備注：您也可以選擇使用150 mL的 1.09257.0508 Aquastar®庫侖法滴定劑（有/無隔膜電極滴定池均適用，陰/陽極液均適用）。

1．卡氏加熱爐設置

設定溫度：170°C

設定時間：300秒

2.滴定儀參數設置建議，用于終點指示，例如:

極化電流I(pol) = 5 - 10 μA

終點控制電位U(EP) = 50 - 100 mV

穩定時間：30秒

滴定終止標準:  漂移值< 10 μg/min

3. 建議取樣量：

0.35克

方法步驟簡介：

將卡爾費休試劑分別倒入帶有隔膜電極的滴定池的陰極和陽極室中。啟動滴定儀，滴定至系統平衡和干燥，經過預滴定和漂移值穩定后，先測定空白樣品瓶的空白值后，將待測樣品稱重并放入新的樣品瓶中，隨后立即蓋緊瓶蓋。將樣品瓶手動或自動放入卡氏加熱爐中，并根據所設置的溫度程序進行加熱。由此釋放出的水分通過氣流（干燥空氣或氮氣）轉移到滴定池中，并進行庫侖滴定法測定，儀器上直接讀取待測樣品的水分含量值。

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