LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Determination of Tetrafluoroborate, Perchlorate, and Hexafluorophosphate in a Simulated Electrolyte Sample from Lithium Ion Battery Production

Aplikace | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Iontová chromatografie
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Elektrolyt lithiových iontových baterií je klíčový pro výkon, životnost a bezpečnost článků. Přesná analýza aniontů tetrafluoroborátu, perchlorátu a hexafluorofosfátu zajišťuje správné složení elektrolytu, minimalizuje riziko degradace a je nezbytná pro kontrolu kvality ve výrobě baterií.

Cíle a přehled studie


Cílem bylo vyvinout a demonstrovat metodu iontové chromatografie bez manuální přípravy elučního činidla (RFIC) pro kvantifikaci tří polarizovatelných aniontů v simulovaných vzorcích elektrolytu. Studie zahrnovala přípravu standardů a vzorků, optimalizaci gradientu hydroxidového eluentu a ověření přesnosti a opakovatelnosti.

Použitá metodika


  • Příprava zásobních roztoků LiBF₄, LiClO₄ a LiPF₆ (1 000 mg/L) a kalibrace v rozsahu 5–20 mg/L.
  • Simulace vzorků: 1 M roztoky LiBF₄ a LiClO₄ ve směsi ethylenkarbonátu, diethylkarbonátu a propylencarbonátu (1:1:1) a 1 M LiPF₆ v DI vodě s následným ředěním 1:1 se směsí karbonátů.
  • Diluce před analýzou: tetrafluoroborát a perchlorát 1:10 000, hexafluorofosfát 1:5 000.
  • Eluční program: KOH 15 mM (0–10 min), plynulý gradient na 80 mM (10–13 min), udržovací fáze 80 mM (13–26 min).
  • Objem injekce 10 µL, průtok 1,2 mL/min, teplota kolony 35 °C.

Použitá instrumentace


  • RFIC systém Thermo Scientific Dionex ICS-3000 (moduly DP, DC, EG).
  • Kolonová souprava Dionex IonPac AS20 (4×250 mm) a AG20 (4×50 mm) s CR-ATC zádržným sloupcem.
  • Eluentový generátor Dionex EluGen EGC II KOH, potlačovač ASRS 300, odstraňovač karbonátů CRD 200 (recyklační režim).
  • Software Chromeleon Chromatography Data System v6.80 SR7.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Úplné rozlišení tří aniontů do 25 min, přičemž tetrafluoroborát elutoval přibližně ve 13 min.
  • Lineární kalibrace (5–20 mg/L) s R² ≥0,999 a koeficientem determinace ≥99,9 %.
  • Opakovatelnost retence a kvantifikace s RSD <1 % (pět injekcí každého vzorku).
  • Přesnost: naměřené koncentrace dosahovaly 97–109 % oproti vypočteným, recovery po přidání 2 mg/L činily 85–106 %.

Přínosy a praktické využití metody


  • Automatizovaná příprava elučního činidla bez organických aditiv zvyšuje komfort a přesnost analýzy.
  • Vysoká selektivita a reprodukovatelnost pro polarizovatelné anionty umožňuje rutinní kontrolu kvality elektrolytu.
  • Metoda minimalizuje odpady a náklady na likvidaci organických složek eluentu.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření metody na další lithiumsoli a nové elektrolytové formulace.
  • Integrace s hmotnostní spektrometrií pro detekci stopových a netypických složek.
  • Online a inline monitoring výroby bateriových elektrolytů pro průmyslovou automatizaci.
  • Zaměření na zelené chemické postupy s minimalizací spotřeby tekutin a odpadů.

Závěr


Metoda RFIC s hydroxidovým gradientem prokázala vysokou přesnost, selektivitu a reprodukovatelnost při stanovení tetrafluoroborátu, perchlorátu a hexafluorofosfátu v simulovaných vzorcích elektrolytu lithiových baterií. Eliminace manuální přípravy elučního činidla usnadňuje aplikaci v rutinní kvalitativní a kvantitativní kontrole výroby.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Determination of tetrafluoroborate, perchlorate, and hexafluorophosphate in an electrolyte sample for lithium-ion battery production
Application update | 002026 Battery solutions Determination of tetrafluoroborate, perchlorate, and hexafluorophosphate in an electrolyte sample for lithium-ion battery production Author Goal Hua Yang, Jeffrey Rohrer, Thermo Fisher To update the application that determined tetrafluoroborate, perchlorate, and Scientific, Sunnyvale, CA,…
Klíčová slova
hexafluorophosphate, hexafluorophosphatekoh, kohdionex, dionextetrafluoroborate, tetrafluoroboratebattery, batterylithium, lithiumelectrolyte, electrolyteegc, egcperchlorate, perchlorateatc, atccartridge, cartridgesimulated, simulatedsample, samplemin, minspiked
Determination of Dissolved Manganese in Lithium/Manganese Oxide Battery Electrolyte
Chanita Chantarasukon,1 Suparerk Tukkeeree,1 and Jeff Rohrer2 1 Thermo Fisher Scientific, Bangkok, Thailand; 2Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA USA Appli cat i on N ote 1 0 5 3 Determination of Dissolved Manganese in Lithium/Manganese Oxide Battery Electrolyte Key Words…
Klíčová slova
manganese, manganesesimulated, simulatedelectrolyte, electrolytesample, sampledissolved, dissolvedrfic, rficlithium, lithiumsuppressed, suppressedcarbonate, carbonateethylene, ethylenemixture, mixturedivalent, divalentdionex, dionexconductivity, conductivitymsa
Analysis of common lithium salts, trace additives, and contaminants in lithium-ion battery electrolytes by ion chromatography-mass spectrometry
Application note | 003262 Industrial Analysis of common lithium salts, trace additives, and contaminants in lithium-ion battery electrolytes by ion chromatography-mass spectrometry Authors Introduction Yukiko Kawahara, Detlef Jensen, Understanding the electrolyte composition of batteries is pivotal in achieving enhanced Neil…
Klíčová slova
lithium, lithiumtfsi, tfsifsi, fsioxalate, oxalatefluoride, fluorideperchlorate, perchloratephosphate, phosphatenitrate, nitrateformate, formatelibob, libobeluent, eluentelectrolyte, electrolytechloride, chlorideacetate, acetatesodium
Industrial Ion Chromatography application note compendium
Industrial Ion Chromatography application note compendium
2020|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Table of contents Overview Chemicals Materials Batteries Electronics Oil and Gas Biofuels Power Industrial Ion Chromatography application note compendium Industrial application note compendium Table of contents Materials There is a broad range of industrial applications that are ideally suited for…
Klíčová slova
biofuels, biofuelsbatteries, batterieselectronics, electronicsanions, anionscic, cicpower, poweroil, oilamines, aminescontents, contentschemicals, chemicalstrace, traceoverview, overviewtable, tablematerials, materialssulfuric
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.