本发明涉及锂电池电解液中tmsp的测定方法。
背景技术：
：tmsp，中文名称：三(三甲基硅烷)磷酸酯。tmsp作为一种新型添加剂，近年来在锂电池电解液配方中应用越来越广泛。由于tmsp化学性质活泼，在空气中极易分解，因此对其定量比较困难。采用gc法(气相色谱法)进行测定时，锂电池电解液中tmsp在气相色谱中的特征峰会随着时间越变越小，甚至不出峰，其机理目前也未探究清楚。因此，无法采用gc法(气相色谱法)对tmsp进行准确定量。锂电池电解液生产时，锂电池电解液配方中每项组分都有一定的浓度要求，锂电池电解液配方中每项组分的浓度是判断锂电池电解液是否符合应用要求的一项重要参照指标，因此需要对锂电池电解液中每项组分进行准确定量。为了确保锂电池质量，提高锂电池性能，目前急需研究一种能够对tmsp进行准确分析定量的测定方法。技术实现要素：本发明的目的是：提供一种准确性高的锂电池电解液中tmsp的测定方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：锂电池电解液中tmsp的测定方法，包括以下步骤：一、配制再生液，再生液为硫酸溶液，硫酸溶液的浓度为0.07mol/l～0.09mol/l(含两端端值)；二、配制淋洗液，淋洗液为na2co3和nahco3的乙腈水溶液，na2co3和nahco3的摩尔浓度均为1.8mol/l～3.2mol/l(含两端端值)；三、配制标准溶液，标准溶液为tmsp的水溶液，标准溶液中tmsp的浓度为50ppm～75ppm(含两端端值)；四、取样品溶液，根据样品溶液中tmsp的理论浓度值，用蒸馏水对其进行稀释得到待测样品溶液，样品溶液从取样到完成稀释的时间小于等于20min；待测样品溶液中的tmsp的理论浓度与标准溶液中tmsp的浓度相同；五、仪器准备，采用阴离子色谱仪，分别对标准溶液和待测样品溶液进行阴离子色谱分析，分别记录峰面积；六、计算样品溶液中tmsp的质量百分含量，公式如下：其中，x％为样品溶液中tmsp的质量百分含量；a2为待测样品溶液中tmsp的峰面积；a1为标准溶液中tmsp的峰面积；c2为标准溶液中tmsp的含量，单位ppm；b为对样品溶液稀释的倍数；10000为常数。进一步地，前述的锂电池电解液中tmsp的测定方法，其中，稀释后的样品溶液，超声5min±3min，得待测样品溶液。进一步地，前述的锂电池电解液中tmsp的测定方法，其中，标准溶液的配制，其步骤包括：第一步，母液的配制：在250ml的塑料瓶中，称取tmsp，tmsp的质量为0.2g～0.3g(包含两端端值)，加入蒸馏水至100g，盖紧盖子，超声20min至完全溶解，得母液；计算出母液中tmsp的含量；第二步，称取2.5g母液，加入蒸馏水至100g，盖紧盖子，混合均匀，得标准溶液；第三步，计算出标准溶液中tmsp的含量。进一步地，前述的锂电池电解液中tmsp的测定方法，其中，配制再生液，其步骤包括：称取浓硫酸，缓慢注入2l去离子水中，混合均匀，用0.1μm～0.45μm滤膜过滤后，超声脱气，得硫酸溶液。进一步地，前述的锂电池电解液中tmsp的测定方法，其中，配制的淋洗液中，水与乙腈的体积比为3：1～5：1(包含两端端值)。进一步地，前述的锂电池电解液中tmsp的测定方法，其中，阴离子色谱仪的型号为ics-2100，仪器准备的步骤包括：将配制的再生液和淋洗液接入仪器，打开仪器主机电源和电脑，进入服务监视器软件，点击“启动”启动软件；打开chromeleon软件，进入控制面板，打开泵，淋洗液的流速设定为1.0ml/min，调节氮气压力，使再生液的流速与淋洗液的流速一致，待基线稳定后进行分析。更进一步地，前述的锂电池电解液中tmsp的测定方法，其中，配制淋洗液时使用的na2co3和nahco3均为基准试剂级别，乙腈为分析纯级别。进一步地，前述的锂电池电解液中tmsp的测定方法，其中，样品溶液稀释过程中以及标准溶液配制过程中使用的蒸馏水符合gb-6682三级水规格。本发明的优点是：本发明所述的锂电池电解液中tmsp的测定方法，可行、有效、方便、快捷、准确性好，并且将取样的样品溶液在20min内完成稀释后密封储存一段时间后，再进行分析测定也不会影响测定结果，这就给锂电池电解液各项组分的分析测定工作带来了极大的便利。具体实施方式下面对本发明作进一步的详细说明。锂电池电解液中tmsp的测定方法，包括以下步骤。tmsp中文名称为三(三甲基硅烷)磷酸酯。一、配制再生液。再生液为硫酸溶液，硫酸溶液的浓度为0.07mol/l～0.09mol/l(含两端端值)。以配制摩尔浓度为0.08mol/l的硫酸溶液为例，具体的配制步骤包括：称取16.5g±1g浓硫酸，缓慢注入2l去离子水中，混合均匀，用0.1μm～0.45μm滤膜过滤后，超声脱气，得摩尔浓度为0.08mol/l的硫酸溶液。二、配制淋洗液。淋洗液为na2co3和nahco3的乙腈水溶液，na2co3和nahco3的摩尔浓度均为1.8mol/l～3.2mol/l(含两端端值)。配制的淋洗液中，水与乙腈的体积比为3：1～5：1(包含两端端值)。配制淋洗液时使用的na2co3和nahco3均为基准试剂级别，乙腈为分析纯级别。淋洗液采用乙腈水体系的目的在于：能有效改善阴离子色谱峰的峰型，使峰型尖锐、对称，从而能有效提高测定的准确性。三、配制标准溶液。标准溶液为tmsp的水溶液，标准溶液中tmsp的浓度为50ppm～75ppm(含两端端值)。具体地，标准溶液的配制，步骤包括：第一步，母液的配制：在250ml的塑料瓶中，称取tmsp，tmsp的质量为0.2g～0.3g(包含两端端值)，加入蒸馏水至100g，盖紧盖子，超声20min至完全溶解，得母液，计算出母液中tmsp的含量为2000ppm～3000ppm(含两端端值)；第二步，称取2.5g母液，加入蒸馏水至100g，盖紧盖子，混合均匀，得标准溶液；第三步，计算出标准溶液中tmsp的含量为50ppm～75ppm(含两端端值)。标准溶液配制过程中使用的蒸馏水符合gb-6682三级水规格。四、取样品溶液，根据样品溶液中tmsp的理论浓度值，用蒸馏水对其进行稀释，为了确保混合均匀，稀释后的样品溶液，超声5min±3min，超声时间根据实际需要确定，得待测样品溶液。为了确保结果的准确性，样品溶液从取样到完成稀释的时间小于等于20min。待测样品溶液中的tmsp的理论浓度与标准溶液中tmsp的浓度相同。对样品溶液进行稀释所采用的蒸馏水符合gb-6682三级水规格。五、仪器准备。阴离子色谱仪的型号为ics-2100，仪器准备的步骤包括：将配制的再生液和淋洗液接入仪器，打开仪器主机电源和电脑，进入服务监视器软件，点击“启动”启动软件；打开chromeleon软件，进入控制面板，打开泵，淋洗液的流速设定为1.0ml/min，调节氮气压力，使再生液的流速与淋洗液的流速一致，待基线稳定后，进行分析。采用阴离子色谱仪，分别对标准溶液和待测样品溶液进行阴离子色谱分析，分别记录峰面积。六、计算样品溶液中tmsp的质量百分含量，公式如下：其中，x％为样品溶液中tmsp的质量百分含量；a2为待测样品溶液中tmsp的峰面积；a1为标准溶液中tmsp的峰面积；c2为标准溶液中tmsp的含量，单位ppm；b为对样品溶液稀释的倍数；10000为常数。下面以锂电池电解液(tmsp质量百分含量的理论值为0.5％)为例，分别对不同情形下得到的待测样品溶液进行阴离子色谱分析测定，从而对本发明所述的锂电池电解液中tmsp的测定方法做更详细地说明。各不同情形下使用的标准溶液中tmsp的浓度均为50ppm。下面对样品溶液稀释步骤中，稀释的倍数均为100倍，稀释后超声的时间均为5min，然后得待测样品溶液。对锂电池电解液进行取样，取样后分成五等份，五等份的样品溶液分别存放于五个50ml离心管中，并编号区分，五份样品溶液分别为：1#样品溶液、2#样品溶液、3#样品溶液、4#样品溶液、5#样品溶液。其中1#样品溶液立即稀释，即从取样到完成稀释的时间小于等于20min，超声，得1#待测样品溶液。2#样品溶液在室内密封存放2h，稀释、超声形成2#待测样品溶液。3#样品溶液在室内密封存放8h，稀释、超声形成3#待测样品溶液。4#样品溶液在室内密封存放18h，稀释、超声形成4#待测样品溶液。5#样品溶液在室内密封存放24h，稀释、超声形成5#待测样品溶液。对五份待测样品溶液分别进行阴离子色谱分析测定，从而得到五份样品溶液的tmsp的质量百分含量，见表1。表1样品1#2#3#4#5#质量百分含量(％)0.510.460.420.360.29表1中的数据表明：tmsp的质量百分含量呈逐渐降低的趋势。对1#待测样品溶液进行密封储存，并对储存了不同天数的1#待测样品溶液进行阴离子色谱分析测定。1#待测样品溶液在储存了0天、1天、5天、10天，进行阴离子色谱分析测定，得到tmsp的质量百分含量，见表2。表2储存时间(天)012510质量百分含量(％)0.510.510.520.520.53表2的数据表明：取样后立即稀释，即从取样到完成稀释的时间小于等于20min，这样得到的待测样品溶液，存放多天后，测定得到的tmsp质量百分含量的数据稳定。对锂电池电解液成品桶(氮气保护，低温储存)，在配制完成后的不同时间取样，且每次取样到完成稀释的时间均小于等于20min，分析测定得到的tmsp的质量百分含量，见表3。表3取样测试日期第1天第2天第4天第6天第10天质量百分含量(％)0.510.520.510.500.50表3的数据表明：配制完成的锂电池电解液，存放不同天数后取样，每次取样至完成稀释的时间均小于等于20min，测定得到tmsp质量百分含量的数据稳定。选取一批锂电池电解液，对tmsp的质量百分含量做平行性分析，对同一个样品溶液进行五次分析，检测得到的tmsp的质量百分含量见表4。表4质量百分含量(％)0.520.510.530.510.50表4的数据表明：相对标准偏差rsd为2.22％，重现性好。上述数据表明，本发明所述的锂电池电解液中tmsp的测定方法，可行、有效、方便、快捷、准确性好，并且将取样的样品溶液在20min内完成稀释后密封储存一段时间后，再进行分析测定也不会影响测定结果，这就给锂电池电解液各项组分的分析测定工作带来了极大的便利。当前第1页12