一、背景與意義

在新能源領(lǐng)域，固態(tài)電池憑借其高安全性、高能量密度等優(yōu)勢，正逐漸成為電池技術(shù)發(fā)展的新趨勢。硫化物固態(tài)電解質(zhì)作為全固態(tài)鋰電池的關(guān)鍵材料之一，其離子電導(dǎo)率高、加工性能優(yōu)良，備受行業(yè)關(guān)注。然而，硫化物電解質(zhì)對水分極為敏感，水分的存在會嚴(yán)重影響其電化學(xué)性能和電池的使用壽命。因此，準(zhǔn)確測定硫化物電解質(zhì)中的水分含量，對于保障固態(tài)電池的質(zhì)量和性能至關(guān)重要。

二、解決方案概述

本解決方案采用一體機AKF-CH6，通過卡爾費休庫侖法測定硫化物電解質(zhì)中的水分含量。該方法具有高靈敏度、高精度和良好的重復(fù)性，能夠滿足硫化物電解質(zhì)水分含量測定的需求。

三、儀器與試劑配置

儀器配置

1. AKF-CH6卡氏水分測定儀：具備卡爾費休反應(yīng)和極化電流功能，能夠?qū)崿F(xiàn)快速、準(zhǔn)確的水分測定。

2. 全封閉安全滴定池組件：確保滴定過程的安全性和準(zhǔn)確性，防止試劑揮發(fā)和外界水分干擾。

3. 雙鉑針電極：用于檢測滴定過程中的電流變化，保證測定結(jié)果的可靠性。

4. 隔膜電解電極：提高電解效率，確保電解過程的穩(wěn)定性。

試劑配置

滴定劑：卡爾費休庫侖法試劑，具有強氧化性和高反應(yīng)活性，能夠與樣品中的水分發(fā)生快速反應(yīng)。

四、測定方法

測定步驟

1. 儀器準(zhǔn)備：開啟AKF-CH6卡氏水分測定儀，向滴定池中加入適量卡爾費休試劑，確保試劑在兩刻度之間。

2. 參數(shù)設(shè)置：選擇電池材料測試方法，設(shè)定加熱溫度為120℃，載氣流量為25mL/min。

3. 電解平衡：等待儀器達到電解平衡狀態(tài)，以確保測定過程的穩(wěn)定性。

4. 樣品測定：稱取適量硫化物電解質(zhì)樣品（如0.2280g、0.2197g、0.2130g），放入進樣瓶中，然后將進樣瓶放到加熱槽中。先點擊開始測量，再點擊穿刺按鈕，輸入相關(guān)參數(shù)，等待測量結(jié)果。

測定參數(shù)

· 通氣流量：25mL/min

· 加熱溫度：120℃

· 電解檔位：自動

· 攪拌速度：5

· 空白值：292ug

五、測試數(shù)據(jù)與結(jié)果分析

測試數(shù)據(jù)

· 環(huán)境溫度：25℃

· 環(huán)境濕度：33%

· 測試時間：10min

· 測試結(jié)果：

· 序號1：樣品量0.2280g，水質(zhì)量406.25ug，測試結(jié)果501.1ppm

· 序號2：樣品量0.2197g，水質(zhì)量411.06ug，測試結(jié)果541.9ppm

· 序號3：樣品量0.2130g，水質(zhì)量404.23ug，測試結(jié)果526.9ppm

· 平均值：523.3ppm

結(jié)果分析

經(jīng)測定，硫化物電解質(zhì)的含水量約為523.3ppm。這一結(jié)果表明，樣品中存在一定量的水分，需要進一步控制和優(yōu)化硫化物電解質(zhì)的制備和儲存條件，以降低水分含量，確保其在固態(tài)電池中的性能和穩(wěn)定性。同時，測定結(jié)果的重復(fù)性較好，說明該測定方法具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性。

六、注意事項與建議

1. 樣品處理：在測定前，應(yīng)確保樣品的密封性和干燥性，避免外界水分對測定結(jié)果的影響。

2. 儀器維護：定期對儀器進行校準(zhǔn)和維護，確保其正常運行和測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3. 環(huán)境控制：在測定過程中，盡量控制實驗室的溫度和濕度，以減少環(huán)境因素對測定結(jié)果的干擾。

4. 數(shù)據(jù)記錄：詳細(xì)記錄每次測定的參數(shù)和結(jié)果，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和質(zhì)量控制。

通過本解決方案，能夠有效測定硫化物電解質(zhì)中的水分含量，為固態(tài)電池的研發(fā)和生產(chǎn)提供重要的數(shù)據(jù)支持，助力新能源技術(shù)的發(fā)展。