一种组合物及其应用、电解液的筛选方法技术

一种组合物及其应用、电解液的筛选方法，属于电池领域。示例中的组合物是以有机试剂作为分散剂的非水分散液体系，且其中的分散质为中性红/亚甲基蓝质量比为0.1至10的混合物。分散质浓度为0.05wt％以上至饱和浓度。该组合物可以用于作为检测电解液中是否存在例如含碳二亚胺官能团的物质，从而有助于筛选电解液。从而有助于筛选电解液。从而有助于筛选电解液。

【技术实现步骤摘要】
一种组合物及其应用、电解液的筛选方法


[0001]本申请涉及电池领域，具体而言，涉及一种组合物及其应用、电解液的筛选方法。

技术介绍

[0002]电解液锂盐不稳定，遇水分解产生HF，对电解液品质和电池电性能产生不好的影响。所以部分电解液中会加入某些抑制剂，与水或HF直接反应，从而达到减少酸度的目的。
[0003]目前研究比较多的抑制剂如溶解N,N'-二异丙基碳二亚胺(N,N'-Diisopropylcarbodiimide，简称DIC)、二环己基碳二亚胺(Dicyclohexylcarbodiimide，简称DCC)、六甲基二硅氮烷(Hexamethyldisilazane，简称HMDS)、七甲基二硅氮烷(Heptamethyldisilazane，简称H7DMS)等。
[0004]因此，一些电解液供应商为了控制电解液的酸度会添加这些上述抑制剂，但是上述试剂添加后会对电池的其他性能造成影响，例如高温产气、循环寿命降低等。因此为了检测电解液公司是否按客户要求配比电解液，需要检测电解液中是否添加用以抑水除酸的物质。
[0005]但是，上述的碱性物质的使用量通常是较少的ppm级，因此，如何有效地检测电解液中少量存在的该碱性物质就显得尤为重要。

技术实现思路

[0006]针对检测电解液中的少量抑水除酸物质的问题，本申请提出了一种组合物及其应用、电解液的筛选方法。
[0007]本申请是这样实现的：
[0008]在第一方面，本申请的示例提供了一种组合物，组合物是以有机试剂作为分散剂的非水分散液体系，且其中的分散质为中性红/亚甲基蓝质量比为0.1至10之间的混合物。
[0009]该组合物可以作为滴定指示剂，用于检测电解液中是否存在抑水除酸的外加剂。其可以实现对极少量的外加剂的检测，从而有助于快速筛选高质量的电解液。
[0010]根据本申请的一些示例，中性红/亚甲基蓝的质量比为从0.1、0.5、1、2、3、5以及10中的任意一者或者任意选择的两者所限定的区间，且区间不包含由0.1和10限定的范围。
[0011]可选地，分散质浓度为0.05wt％以上至饱和浓度范围。
[0012]根据本申请的一些示例，有机试剂包括无水碳酸二甲酯、无水乙腈和无水乙醇中的一种或多种的组合。
[0013]在第二方面，本申请的示例提供了一种组合物作为滴定指示剂在检测电池的电解液中是否存在用以降低电解液酸度的试剂应用。其中，该组合物是以有机试剂作为分散剂的非水分散液体系，其中分散质为中性红/亚甲基蓝质量比为0.1至10之间的混合物，分散质浓度为0.05wt％以上至饱和浓度范围。
[0014]根据本申请的一些示例，抑制剂是碳二亚胺类试剂。
[0015]根据本申请的一些示例，碳二亚胺类试剂包括二环己基碳二亚胺和/或N,N'-二异
丙基碳二亚胺。
[0016]根据本申请的一些示例，抑制剂不是胺烷类试剂；可选地，胺烷类试剂包括六甲基二硅氮烷和七甲基二硅氮烷。
[0017]根据本申请的一些示例，抑制剂的检测限为痕量以上；可选地，抑制剂的检测限为20ppm至500ppm。
[0018]根据本申请的一些示例，电解液是锂离子电池电解液；可选地，电解液包括锂盐、溶剂和添加剂；可选地，电解液包括六氟磷酸锂、有机溶剂和添加剂。
[0019]在第三方面，本申请的示例提供了一种利用上述组合物进行电解液的筛选方法，其包括：
[0020]提供组合物；
[0021]将作为指示剂的组合物滴加入电解液中，以实施第一操作；
[0022]向电解液中逐渐地滴加给定量的滴定剂，以实施第二操作；
[0023]根据执行所述第二操作的滴定过程是否可以判定达到滴定终点而确定电解液中是否存在抑制剂。
[0024]根据本申请的一些示例，当滴定过程中，能够观察到明显的颜色突变，判定达到滴定终点，从而确认所述电解液中不含上述抑制剂；
[0025]当滴定过程中，滴加过量的滴定剂以使电解液由酸性变为碱性，仍未出现明显的颜色突变，无法判定达到滴定终点，从而可以确认所述电解液中含有抑制剂；
[0026]可选地，所述滴定剂包括三乙胺和/或三异丙胺。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0028]图1示出了使用本申请示例中的组合物对添加了碳二亚胺的电解液进行滴定试验前后的颜色变化；
[0029]图2示出了使用本申请示例中的组合物对未添加碳二亚胺的电解液进行滴定试验前后的颜色变化。
具体实施方式
[0030]在锂离子电池中，基于锂盐(例如六氟磷酸锂，LiPF6)的电解液通常会在其中产生酸性物质，从而使电解液呈现一定的酸度。其原理在于：六氟磷酸锂水解产生氢氟酸(HF)；或者，六氟磷酸锂热解产生五氟化磷(PF5)，而五氟化磷水解产生氢氟酸(HF)。电解液中酸度会在相当程度上反应其品质，因此，有必要对电解液的酸度进行检测和控制。
[0031]通常地，专利技术人发现，现有的电解液中所形成的酸大部分为易与碱发生反应的中强酸。因此，部分电解液研发、生产商会在部分的电解液中添加碱性物质，以便中和这部分酸，从而达到控制电解液的酸度的目的。
[0032]虽然这些碱性物质被加入到电解液中可以抑制其酸度，但是，添加后也会对电池
的其他性能造成影响(例如，电解液的高温产气和循环寿命降低等)。
[0033]基于此，在选择电解液时有必要对其中是否使用上述的抑制剂(或称外加剂、酸中和试剂)或其使用量进行检测。然而，就专利技术人所知，这些外加剂的添加量通常在20ppm至500ppm。用现有的检测技术—如高精度的GC-MS检测仪器—不能检测出外加剂以这种量的使用。
[0034]因此，亟需一种能够对外加剂的微量使用也能够有效进行检测的方法。
[0035]针对这样的现实需求，在本申请示例中，专利技术人提出了一种通过酸碱滴定过程中的颜色变化情况及滴定终点的监测，可以检测出电解液中是否添加了微量外加剂的方法。
[0036]其中，指示剂为中性红和亚甲基蓝的非水性的混合液体；
[0037]其中，滴定剂为有机碱性物质/碱性滴定剂，例如三乙胺、三异丙胺中的一种或两种，通常以配制为有机溶液的方式使用。
[0038]在上述指示剂中，中性红(m1)和亚甲基蓝(m2)的质量比(m1:m2)为0.1至10。示例性地，质量比还可以是0.1、0.5、1、2、3、5以及10中的任意一者，或者任意选择的两者所限定的范围。例如，0.1至5，或0.5至10，或1至5，或者0.5至3等等。
[0039]该非水性的混合液体通常是溶液的方式提供，因此，其中分散剂选择作为溶剂的有机试剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合物，其特征在于，所述组合物是以有机试剂作为分散剂的非水分散液体系，且其中的分散质为中性红/亚甲基蓝的质量比为0.1至10的混合物。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，中性红/亚甲基蓝的质量比为0.1、0.5、1、2、3、5以及10中的任意一者或者任意选择的两者所限定的区间，且所述区间不包含由0.1和10限定的范围；可选地，分散质浓度为0.05wt％以上至饱和浓度。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其特征在于，所述有机试剂包括无水碳酸二甲酯、无水乙腈和无水乙醇中的一种或多种的组合。4.一种组合物作为酸碱滴定指示剂在检测锂电池电解液中是否存在用以降低电解液中水含量和酸度的抑制剂的应用，其特征在于，所述组合物是以有机试剂作为分散剂的非水分散液体系，且其中的分散质为中性红/亚甲基蓝质量比为0.1至10区间的混合物，浓度为0.05wt％以上至饱和浓度范围。5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述抑制剂是碳二亚胺类试剂；可选地，所述碳二亚胺类试剂包括二环己基碳二亚胺和/或N,N'-二异丙基碳二亚胺。6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，所述抑制剂不是胺烷类试剂；可选地，所述胺烷类试剂包括六甲基二硅氮烷和七甲基二硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊超杰，赵倩，
申请(专利权)人：厦门海辰新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：