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文档简介
T/SCSxxxx-202x锂电池电解液有机成分检测气相色谱质谱法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。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T/SCSxxxx-202x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)、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T/SCSxxxx-202x8.4标准曲线绘制与建立:在6个2ml棕色样品瓶中,依次加入980μl、950μl、900μl、800μl、600μl、500μl无水乙醇,再依次加入20μl、50μl、100μl、200μl、500μl有机溶剂标准使用液(6.3配制浓度分别为0.4、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0mg/L标准系列,再用GC-MS进行测定。以测得峰面积为纵坐标,对应的标准溶液浓度为横坐标,绘制标准曲线。求回归方程和相关系数。8.5样品的测定:标准曲线绘制完毕或曲线核查完成后,将处理好的并放至室温的样品注入气相色谱-质谱仪,按照仪器参考条件(8.1)进行样品测定。根据目标化合物定量离子的峰面积计算样品中目标化合物的浓度。9结果与计算试样中溶剂含量以质量分数ρ,数值以mg/kg表示,按公式(3)计算:式中:ρi——由工作曲线上查得的所取试验溶液中各被测溶剂的质量浓度的数值,单位为微克每升(μg/L);V——制备试样溶液的定容体积的数值,单位为毫升(mLm——试样的质量的数值,单位为克(g).取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值与算术平均值之比不大于30%。10精密度与准确度10.2准确度加标回收率满足60-120%。T/SCSxxxx-202x表1挥发性有机成分保留时间(RT)及定性定量离子序号名称保留时间(RT)定量离子(m/z)辅助定量离子(m/z)1DOL3.477374/71
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