一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法

本发明涉及电池检测，尤其涉及一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法。

背景技术：

1、锂电池是目前在电子产品上使用范围最广泛的电池之一，也是新能源汽车产业的重要动力源。锂电池电解液的分析检测可以了解锂电池电解液的组成和变化，改善、提高锂电池使用效率，提升锂电池的安全性。

2、锂电池电解液由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂，lifl6)、必要的添加剂等原料构成，其中有机溶剂的主要成分是碳酸二乙酯，碳酸二甲酯，碳酸乙烯酯和碳酸丙烯酯等。

3、现有技术中，对锂电池电解液的检测方法是气相色谱法，对于大多数配方的锂电池电解液来讲，直接进样气谱检测方法成熟，重现性较好，能够满足分析的要求，因而得到了广泛的应用。但是气相色谱法的进样量有限，通常采用稀释、大分流比后进样检测，无法对锂电池电解液原液进行分析。

4、罗强强等人发明的锂电池电解液的分析方法(专利申请号201610737376.x)，对锂电池电解液的锂盐、采用气相色谱法进行分析。将待分析的电解液与甲醇水溶液混合，加热搅拌反应，分离出有机层；使用气相色谱仪分析有机层中硼酸酯化物的含量；得到电解液中含硼锂盐的定性定量数据。该技术无法得到锂电池电解液中其它有机物的定性定量数据。

5、郭丽等人发明的一种锂电池电解液检测方法(专利申请号201710086295.2)，对含1，2～二(氰乙氧基)乙烷(dene)的电解液与乙腈混合得到待测混合液，然后对所述待测混合液进行气相色谱分析、分流比50:1。解决了dene在气相色谱中的分解，且分解产物在色谱内残留，导致dene含量重现性较差，峰面积百分比不稳定等问题。该技术需要对锂电池电解液进行稀释、大比例分流进样，无法对锂电池电解液原液进行分析。

6、谢文建等人发明的一种锂电池电解液的分析方法(专利申请号201810083712.2)，在氟锂电池电解液中加入甲醇水溶液进行反应，分离出有机层；采用气相色谱仪分析有机层中氟代碳酸乙烯酯的含量，计算得到电解液中氟元素的含量。该技术主要分析计算得到电解液中氟元素的含量，需要甲酯化反应，无法对锂电池电解液原液进行分析。

7、离子迁移谱(ion mobility spectrometry，ims)技术是以离子迁移时间的差别来进行离子的分离定性技术，基于气相离子在弱电场中的迁移率差异来检测识别不同种类物质，适合于对挥发性有机化合物的痕量探测，离子迁移谱不需要气相色谱的分离相，因此可以容纳较多的进样量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法，该方法不需要分离，将锂电池电解液液体直接注入到离子迁移谱仪内。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法，采用离子迁移谱技术，正离子模式下，丙酮作为掺杂剂或不使用掺杂剂，将锂电池电解液液体直接注入到离子迁移谱仪内，得到特征峰的迁移时间、峰高和累计峰高。

4、上述技术方案中，进一步地，当丙酮作为掺杂剂时，锂电池电解液的特征峰迁移时间与丙酮迁移时间的比值为1.08-1.42。

5、上述技术方案中，进一步地，对锂电池电解液的特征峰峰高进行跟踪监测，跟踪时间为1-400秒。

6、上述技术方案中，进一步地，对锂电池电解液的特征峰峰高进行累计处理，得到累计峰高，累计时间为120-360秒。

7、上述技术方案中，进一步地，离子迁移谱仪的进样管温度为50-80℃。

8、本发明的有益效果为：

9、本发明方法的特异性好，灵敏度高，检测速度快，适用于对锂电池电解液原液进行分析和监测。

技术特征：

1.一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法，其特征在于：采用离子迁移谱技术，正离子模式下，丙酮作为掺杂剂或不使用掺杂剂，将锂电池电解液液体直接注入到离子迁移谱仪内，得到特征峰的迁移时间、峰高和累计峰高。

2.根据权利要求1所述的一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法，其特征在于：当丙酮作为掺杂剂时，锂电池电解液的特征峰迁移时间与丙酮迁移时间的比值为1.08-1.42。

3.根据权利要求1所述的一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法，其特征在于：对锂电池电解液的特征峰峰高进行跟踪监测，跟踪时间为1-400秒。

4.根据权利要求1所述的一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法，其特征在于：对锂电池电解液的特征峰峰高进行累计处理，得到累计峰高，累计时间为120-360秒。

5.根据权利要求1所述的一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法，其特征在于：离子迁移谱仪的进样管温度为50-80℃。

技术总结
本发明涉及电池检测技术领域，尤其涉及一种采用离子迁移谱分析锂电池电解液原液的方法。采用离子迁移谱技术，正离子模式下，丙酮作为掺杂剂或不使用掺杂剂，将锂电池电解液液体直接注入到离子迁移谱仪内，得到特征峰的迁移时间、峰高和累计峰高。本发明方法的特异性好，灵敏度高，检测速度快，适用于对锂电池电解液原液进行分析和监测。

技术研发人员：李京华,黄卫,李东明,仓怀文,李海洋
受保护的技术使用者：中国科学院大连化学物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6