锂离子电池电解液色谱分析研究

发布时间：2017-09-17 05:04

  本文关键词：锂离子电池电解液色谱分析研究

  更多相关文章： 电解液 分离 气相色谱-质谱联用 离子色谱 原子发射光谱 安全性

【摘要】：电解液是一个复杂的混合物,其中的组分和含量决定了电解液的性能。本文在对锂离子电池电解液的发展以及电解液中应用最为广泛的组分进行全面介绍的基础上,主要针对有机组分和电解质锂盐进行测定,并对有关的分析方法进行探讨。本文通过对锂离子电池电解液进行了提取器分离法、蒸馏分离法、溶剂萃取法三种分离方法的研究,实验结果发现提取器分离法和蒸馏分离法这两种方法的回收率都严重偏低,不适合用于电解液的分离。溶剂萃取法对试样没有损失,因此确立了以溶剂萃取离心的方法作为电解液中有机组分和电解质锂盐分离方法;然后利用气相色谱-质谱联用对有机组分进行测定。先从单一溶剂开始,然后是混合溶剂,最后是电解液溶剂。分别测定和分析了DMC、DOL、EMC、MPC、GBL、PC溶剂。最后确定色谱柱DB-17MS;流速1m L/min;分流比20:1;色谱柱条件30℃恒温1分钟然后10℃/min到200℃运行时间18分钟为一个适合的GC-MS分析条件;接着利用离子色谱法、原子发射光谱法对电解质锂盐进行测定,通过选择合适的仪器参数,有效降低分析误差。最后利用气相色谱-质谱联用对锂电池在安全性研究中泄漏的物质的成分进行测定,并对胀气电池中的气体进行分析,以丰富锂离子电池安全性测试体系,完善锂离子电池测试评价体系。
【关键词】：电解液 分离 气相色谱-质谱联用 离子色谱 原子发射光谱 安全性
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O657.63;TM912
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 前言9-10
• 1.2 锂离子电池的发展概况10
• 1.3 锂离子电池的工作原理10-12
• 1.4 锂离子电池的组成12-21
• 1.4.1 正极材料13-14
• 1.4.2 负极材料14-15
• 1.4.3 隔膜15-16
• 1.4.4 电解液16-20
• 1.4.5 添加剂20-21
• 1.5 锂离子电池的安全性问题21-22
• 1.6 本论文的研究思路及主要工作22-23
• 第二章 实验仪器和表征方法23-27
• 2.1 实验主要试剂和仪器23-24
• 2.1.1 实验主要试剂23
• 2.1.2 实验仪器23-24
• 2.2 测试和表征24-26
• 2.2.1 气相色谱-质谱联用(Gas chromatography mass spectrometry， GC-MS)24-25
• 2.2.2 离子色谱((ion Chromatography， IC)25
• 2.2.3 原子发射光谱仪(ICP-OES)25-26
• 2.3 电化学性能测试26-27
• 2.3.1 充放电测试（DC）26
• 2.3.2 加速量热仪（Accelerating Rate Calorimeter，，ARC）26-27
• 第三章 分离方法的选择27-33
• 3.1 引言27
• 3.2 实验部分27-31
• 3.2.1 提取器分离法27-28
• 3.2.2 蒸馏分离法28-29
• 3.2.3 溶剂萃取法29-31
• 3.3 本章小结31-33
• 第四章 有机组分的测定33-42
• 4.1 引言33
• 4.2 实验部分33-39
• 4.2.1 样品处理及仪器参数选择33-39
• 4.3 电解液组分测定39-42
• 4.3.1 电解液中有机组分的测定39-42
• 第五章 电解质锂盐的测定42-48
• 5.1 电解质锂盐的IC测定42-45
• 5.1.1 溶液的配制42-44
• 5.1.2 定性分析44-45
• 5.2 电解质盐ICP-OES测定45-48
• 5.2.1 仪器测定条件45-46
• 5.2.2 溶液的配制46
• 5.2.3 仪器测定46
• 5.2.4 定量分析及加标回收率46-48
• 第六章 电池安全性实验产物分析及电池胀气研究48-56
• 6.1 前言48
• 6.2 实验部分48-56
• 6.2.1 电池安全性实验产物分析48-52
• 6.2.2 电池胀气研究52-56
• 第七章 结论56-58
• 参考文献58-60
• 致谢60-61

【参考文献】

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1 黄学杰;;锂离子电池及相关材料进展[J];中国材料进展;2010年08期

2 李伟宏,戴永年,姚耀春,任海伦,崔萌佳;锂离子二次电池有机电解液研究进展[J];化工时刊;2004年03期

3 庄全超,武山,刘文元,陆兆达;锂离子电池电解质锂盐研究进展[J];化学世界;2002年12期

4 陈立泉;电动车锂离子电池的材料问题[J];中国工程科学;2002年11期

本文编号：867403