通常用于商用鋰電池的電解質溶液含有鋰鹽、有機溶劑和一些添加劑。有機溶劑主要是環(huán)狀碳酸酯，例如碳酸亞乙酯和碳酸丙烯酯，或鏈狀碳酸酯，例如碳酸二乙酯和碳酸甲乙酯。這些碳酸鹽的構成和比例對鋰離子電池的能量密度、循環(huán)壽命和安全性有重要影響。因此，研究電解質溶液中碳酸鹽的構成和含量對鋰離子電池的開發(fā)和質量控制起著重要作用。
本文建立了一種使用珀金埃爾默GCMS 2400氣質聯(lián)用儀配EI源測定電解質溶液中9種碳酸鹽的定性、定量方法。該方法簡單、靈敏、高效。
實驗
本文使用珀金埃爾默GCMS 2400氣質聯(lián)用儀配EI源進行實驗，實驗條件如表1所示。本文使用珀金埃爾默Elite 35 MS柱(30 m x 0.25 mm x 0.25 nm)來完成化合物分離。
表1.分析參數
9種碳酸酯標準品(如表2所示)購自上海安譜公司，并用乙酸乙酯(HPLC級，Honeywell)稀釋，以產生所需范圍的校準溶液。電解液樣品使用乙酸乙酯按1：10000 (v/v)比例稀釋。
表2.標準品濃度
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• 使用中等濃度的標準品連續(xù)6次進樣計算方法精密度。
• 使用最低濃度的標準品連續(xù)7次進樣計算方法檢測限。
• 使用中等濃度的標準品計算回收率。
結果和討論
選擇離子流色譜圖如圖1所示。使用選擇離子掃描模式，所有目標化合物得到完全分離。所有化合物的線性相關系數(r2)均大于0.999，表明了1-100 mg/L范圍內定量分析的可靠性。
圖1.選擇離子色譜圖(點擊查看大圖)
表3和表4匯總了保留時間、定量和定性離子、線性、精密度、回收率、方法檢出限（MDL）和定量限（MQL）的結果。方法檢出限為0.080-0.176 mg/L；實際樣品的回收率為92.40-104.45%；標準樣品加標的精密度為(RSD%)1.02-2.16%，實際樣品加標的精密度為1.61-2.05%。
表3.保留時間、定量和定性離子以及線性的結果
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表4.精確度、回收率、方法檢出限和定量限的結果
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總結
本文使用珀金埃爾默GCMS 2400氣質聯(lián)用儀配EI源測定了鋰離子電池電解液中的9種碳酸鹽。實驗結果顯示該方法具有良好的精確度、回收率、線性和檢測限。能夠滿足鋰離子電池行業(yè)的需求。
參考文獻
孫珊珊，2009，《一種新型鋰離子電池用離子液體 電解質的研究》。工程碩士學位論文。哈爾濱工業(yè)大學
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