【禾川化學(xué)】新能源材料質(zhì)量管控的檢測(cè)方法—雜質(zhì)分析

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在鋰電池行業(yè)中，分析和管控四大主材（正極材料、負(fù)極材料、電解液和隔膜），其他輔材（如：銅箔/鋁箔、導(dǎo)電劑、鋁塑膜、分散劑和粘結(jié)劑）和最終產(chǎn)品中的雜質(zhì)是管理產(chǎn)品特性的重要方面，具體而言，痕量雜質(zhì)（如有機(jī)分子）的存在會(huì)大大影響產(chǎn)品的特性、安全性和性能。利用分析技術(shù)鑒別未知雜質(zhì)對(duì)化學(xué)工業(yè)發(fā)展大有裨益，如提高產(chǎn)率和良率，并且提升安全性。

四大主材，除了參照國(guó)標(biāo)測(cè)試，如：雜質(zhì)元素、磁性物質(zhì)含量，還可以采用實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的測(cè)試方法，可以做到低于國(guó)標(biāo)的檢出限。

HCC

鋰電池技術(shù)原理

鋰電池電解液反向分析的目的

鋰離子電池電解液的組成

鋰電池電解液的降解途徑研究

無(wú)論是正極材料，還是負(fù)極材料，一旦在原材料或者生產(chǎn)過(guò)程中引入雜質(zhì)元素，這些雜質(zhì)不僅會(huì)降低其中活性材料的比例，還會(huì)催化電極材料與電解液的副反應(yīng)，甚至刺穿隔膜，嚴(yán)重影響電池的電化學(xué)性能，造成安全隱患。

其中，影響電解液作為鋰離子電池電解液優(yōu)劣性的因素主要有兩個(gè)方面:

①電解液的組成；

②電解液分子中含有活潑氫的物質(zhì)和鐵、鈉、鋁、鎳等金屬離子雜質(zhì)的含量。

GCMS

頂空GCMS

有機(jī)雜質(zhì)

案例一 電池膠塊中的有機(jī)雜質(zhì)測(cè)試

測(cè)試目的：鋰電池中有某處鼓包，可客戶懷疑由甲苯、苯甲醇等殘留引起

測(cè)試儀器：頂空GCMS

島津2020NXGCMS、HS-20頂空進(jìn)樣器

色譜柱：DB-5MS

頂空溫度：80℃

電池膠塊頂空GCMS測(cè)試的TIC圖

4.273 min/13.013 min 丁二酸酐

4.373 min正丁醇

8.933 min 丙烯腈

11.460 min丙烯酸丁酯

> >經(jīng)頂空GCMS測(cè)試：

1）樣品中檢測(cè)到丙烯腈、丙烯酸丁酯，可能來(lái)自于電池粘劑中的單體殘留（常用丙烯腈-丙烯酸酯共聚物）；正丁醇可能是丙烯酸丁酯的分解產(chǎn)物。

2）未檢測(cè)到甲苯、苯甲醇等客戶關(guān)注的溶劑。

ICP-MS

有機(jī)雜質(zhì)

案例二 電解液中的雜質(zhì)元素

測(cè)試目的：三元材料中含量極低的元素

測(cè)試儀器：ICP-MS

ICP-MS的檢測(cè)限與定量限結(jié)果

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