锂电池电解液 挥发性有机成分分析 气相色谱质谱法.pdfVIP

锂电池电解液有机成分检测气相色谱质谱法

警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有

可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规

规定的条件。

1范围

本文件规定了锂离子电池电解液的有机成分检测方法。

本文件适用于电解质锂盐、溶剂、添加剂等组成的锂离子电池电解液。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期

的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括

所有的修改单）适用于本文件。

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

3方法原理

采用二氯甲烷萃取，去除锂盐，得到有机相，然后用二氯甲烷稀释后，采用GC-MS测试。

根据保留时间、质谱图或特征离子进行定性，外标法定量。

4干扰和消除

当有杂质与待测化合物在相同的保留时间出峰时，可以通过检测辅助定性离子来加以区

别。

5仪器和设备

5.1气相色谱质谱联机：气相色谱具有分流/不分流进样口，具有程序升温功能；质谱仪采用

电子轰击电离源。

5.2色谱柱：石英毛细管色谱柱，30m长×0.25mm（内径）×0.25μm（膜厚），固定相

为5%苯基甲基聚硅氧烷，或其它等效的色谱柱。

5.3石墨垫：含60%聚酰亚胺和40%石墨。

5.4氦气：纯度≥99.999%

5.550mL分液漏斗

6试剂和材料

除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和蒸馏水。

6.1二氯甲烷（CH2Cl2）：色谱纯

6.2无水乙醇（C2H5OH）

6.2无水硫酸钠（Na2SO4）

6.3标准溶液

12

直接购买电解液有机溶剂，包括碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）、碳酸二乙酯

（DEC）、双氟代碳酸乙烯酯（DFEC）、碳酸亚乙烯酯（VC）、亚硫酸乙烯酯（ES）、

氟代碳酸乙烯酯（FEC）、碳酸丙烯酯（PC）、碳酸乙烯酯（EC）、1,3-丙烷磺酸内酯（PS）。

6.4氮气：纯度≥99.999%

7样品的提取

在分液漏斗中，加入10mL锂电池电解液样品，再加入5mL去离子水（去离子水的体积是

电解液样品体积30%-70%）；将混合液充分振荡2分钟，再加入10mL二氯甲烷（二氯甲

烷的体积是电解液样品体积的80%-120%），再充分振荡8-12分钟，去除锂盐；取出下层

有机相溶液，采用无水硫酸钠，去除多余的水分。

8分析步骤

8.1仪器的参考条件

8.1.1气相色谱的参考条件

进样口温度：230℃；程序升温，40℃保持2min，以15℃/min升至230℃，保持1.5min。

载气：氦气，流速1mL/min；

进样方式：分流进样，分流比20:1；进样量：1μL；

8.1.2质谱参考条件

离子源：EI源；离子源温度：250℃；离子化能量：70eV；扫描方式：全扫描或选择离子

扫描（SIM）。扫描范围：m/z35～500amu；溶剂延迟：3.75；电子倍增电压：与调谐电压

一致；传输线温度：280℃。其余参数参照仪器使用说明书进行设定。

8.2定性方法：通过样品色谱图的保留时间与标准品的保留时间、各色谱峰的特征离子与相

应浓度标准品各色谱峰的特征离子相对照定性。样品于标准品的保留时间的相对偏差不大于

5%；样品特征离子的相对丰度与浓度相当混合标准溶液的相对丰都一致，相对丰度偏差不

超过下表的规定，则可判断样品中存在相应的被测物。

定性测定的相对离子丰度的最大允许偏差

相对离子丰度50%20%至50%10%至20%≤10%

允许的相对偏±10%±15%±20%±50%

差

8.3定量方法：取试样溶液和标准溶液，按外标法，以峰面积定量，标准溶液及试样溶液中

各成分含量响应值均应在仪器检测的线性范围内。有机溶剂的标准谱图见图1，定量离子见

附表1。