分离更智能 | 珀金埃尔默 GCMS 2400分析锂电池电解液中的常用有机溶剂和添加剂

珀金埃尔默

2023.5.18

作者珀金埃尔默

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常用的商用锂电池电解液由锂盐、有机溶剂和一些添加剂组成。有机溶剂是电解液的主体，一般含量在10~50%之间，包括碳酸酯、羧酸酯、醚类和脂类四种，其中碳酸酯类溶剂具有介电常数高、粘度低、价格低廉等优点，是当前商品锂离子电池电解液的主流溶剂。

常见的碳酸酯类溶剂主要有碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等。添加剂一般含量在5%以下，但能显著改善锂离子电池某一方面性能，例如提高其电化学稳定性、热稳定性、能量密度、低温性能、循环性能等指标，主要包括成膜添加剂、防过充添加剂、阻燃添加剂等，使用较为广泛的电解液添加剂有碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯等。这些有机溶剂和添加剂的组成和比例对锂电池的能量密度、循环寿命以及安全性能有重要影响。因此，研究电解液中有机溶剂和添加剂的组成和含量对锂电池的研发和质量控制具有重要作用。

珀金埃尔默GCMS 2400™气相色谱-质谱联用仪对7种常见的有机溶剂及添加剂进行定性定量分析，验证了方法的线性、检出限和重复性，并对实际样品进行检测，考察方法对实际样品的适用性。

由于有机溶剂的浓度较高，添加剂的浓度较低，因此采用了SCAN+SIR的扫描方式，有机溶剂使用SCAN定量，添加剂采用SIR定量。7种化合物的校准曲线，各组分具有优异的线性关系，其线性相关系数均大于0.999。选择不同浓度的样品重复进样6次，其结果连续6针重复进样的峰面积RSD小于2.69%。

珀金埃尔默GCMS 2400™分析电解液中7种常见的有机溶剂和添加剂，并测定了实际样品，验证了该方法的适用性。该方法中有机溶剂和添加剂采用了不同的线性范围，具有良好的灵敏度和重现性，适合电解液实际样品的检测，操作简单，一次进样即可完成样品的分析，无需多次稀释。

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