在追求更高能量密度與絕對安全的下一代能源存儲競賽中,固態(tài)電池技術正脫穎而出,成為全球研發(fā)與產業(yè)化的焦點。作為固態(tài)電池的“心臟”,固態(tài)電解質的性能直接決定了電池的成敗。在眾多技術路線中,硫化物固態(tài)電解質因其出色的離子電導率等優(yōu)勢備受青睞,而硫化鋰(Li?S)作為其關鍵原材料,其純度與微量水分控制至關重要,是影響最終電池產品性能與壽命的關鍵因素。
水分,即便是ppm級別(百萬分之一)的微量水分,對于硫化物電解質而言也可能是“致命”的。它會引發(fā)副反應,導致離子電導率下降、界面阻抗增大,嚴重損害電池的綜合性能。因此,建立一種快速、準確、高靈敏度的水分含量檢測方法,是確保硫化鋰原料質量、推動硫化物固態(tài)電池走向成熟應用的基石。
挑戰(zhàn):如何精準捕捉“微量水”?
對硫化鋰這類固體粉末進行水分測定,面臨幾大挑戰(zhàn):
1.水分含量極低:通常要求在ppm級別進行精準定量。
2.水分釋放完全:固體樣品中的水分需要被有效且完全地釋放出來。
3.避免環(huán)境干擾:測定過程需嚴格防止環(huán)境空氣中的水分干擾。
傳統(tǒng)的檢測方法往往難以同時滿足以上要求。而卡爾費休庫侖法是測定微量水分的公認經典技術,特別適合此類應用。
解決方案:AKF-CH6水分測定儀的出色表現
近期,我們采用禾工AKF-CH6卡爾費休水分測定儀對一款硫化鋰產品進行了成功的水分測定分析。該儀器專為各類復雜樣品設計,尤其適合對水分極為敏感的電池材料。
核心測試方法:
-方法:卡爾費休庫侖法(加熱爐頂空進樣)
-原理:樣品在120℃的加熱槽中加熱,釋放出的水分由干燥載氣帶入滴定池,與池內的卡爾費休試劑發(fā)生反應,通過計算電解反應所消耗的電量,精準計算出樣品中的絕對水質量。
儀器配置亮點:
-全封閉安全滴定池:有效隔絕環(huán)境濕度,確保測定結果的準確性。
-程序化控溫與通氣:設定醉佳的120℃加熱溫度與35mL/min載氣流量,確保水分完全釋放與高效傳輸。
-高靈敏度電解電極:輕松檢測ppm級別的水分變化。
實測數據見證可靠性:
序號 |
樣品量/g |
水質量/ug |
測試結果/ppm |
平均值/ppm |
1 |
0.5002 |
63.76 |
55.5 |
56.6 |
2 |
0.5006 |
65.13 |
58.2 |
|
3 |
0.5008 |
64.09 |
56.1 |
在嚴格控制的實驗環(huán)境下(環(huán)境溫度25℃,露點-60℃),三次平行測試結果重現性良好,最終確定該批次硫化鋰產品的含水量為56.6ppm。這一數據為產品質量控制提供了精確可靠的依據。
為何選擇AKF-CH6卡氏加熱法水分測定儀?
1.高精度與準確性:輕松實現ppm級的水分測定,滿足高端材料研發(fā)與質控的苛刻要求。
2.高效便捷:一體化設計,操作流程簡單,從樣品稱重到結果輸出,僅需約10分鐘,大大提升檢測效率。
3.出色的重復性:如上表所示,測試結果穩(wěn)定可靠,為質量判斷提供堅實信心。
4.廣泛適用性:不僅適用于硫化鋰,還可用于其他固態(tài)電解質粉末、正負極材料、電解液等各類電池相關物料的微量水分測定。
在固態(tài)電池邁向規(guī)?;虡I(yè)應用的道路上,對核心材料每一個細節(jié)的精準把控都意義重大。禾工AKF-CH6卡爾費休水分測定儀以其精準、高效的性能,為硫化鋰等關鍵原料的水分質量控制提供了強有力的技術支撐,助力材料科學家與工程師們攻克水分管控難題。
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