一种含氟锂盐中氯离子的测定方法技术

本发明专利技术提供一种含氟锂盐中氯离子的测定方法，基于离子色谱，采用填充阴离子交换树脂的阴离子柱，以每升含4.5 mmol碳酸钠和1.4 mmol碳酸氢钠的水溶液为流动相，检测器为电导检测器；以过量氧化钙来消除待测含氟锂盐中氟离子的干扰。本发明专利技术提供的方法可显著降低氟离子对氯离子的干扰，经过前处理后，氯离子分离度好，且加入的氧化钙对氯离子没有影响。

A method for the determination of chloride ion in lithium salt containing fluorine

【技术实现步骤摘要】
一种含氟锂盐中氯离子的测定方法
本专利技术属于分析化学
，具体涉及一种含氟锂盐中氯离子的测定方法。
技术介绍
锂离子电池是20世纪以来出现的高效绿色环保电池，2019年诺贝尔化学奖即授予三位对锂离子电池发展做出贡献的科学家。锂离子电池电解质溶液的性能将直接影响到锂离子电池的储电能力、电化学性能、安全性能等重要指标。作为电解质溶液的添加剂，LiDFBP(二氟双草酸磷酸锂)是电解质溶液重要的组成部分。它具有以下优点：（1）溶于有机溶剂，易于解离，以保证电解液有较好的电导率。（2）具有较好的氧化稳定性、热稳定及化学稳定性。（3）具有一定还原稳定性，还原产物有利于固体电解质界面膜（SEI膜）性能的改善。LiDFBP的合成步骤包括：在非水溶剂中，按一定摩尔比混合LiPF6、草酸（C2H2O4）和四氯化硅（SiCl4），在一定温度下进行反应，反应结束后通过减压过滤除去反应副产物和杂质，化学反应过程如下式所示：LiPF6+C2H2O4+SiCl4→LiDFBP+SiF4+HCl在锂离子电池电解液中，要严格控制氯离子含量。因为一旦有氯离子和硫酸根离子存在的话，会形成大量的强酸，会加剧电池性能的恶化。因为原料中带有氯离子，终产物LiDFBP难以避免地会带入少量的氯离子。因此，检测LiDFBP中氯离子含量对保证锂离子电池的性能和安全十分重要。目前氯离子检测方法有离子色谱法、电位滴定法、硫酸银沉淀法等。因具有检测限低、灵敏度高、重复性好、准确度高等特点，离子色谱法被广泛使用。LiDFBP易溶于水且产生氟离子，氟离子会对氯离子的吸收峰产生干扰。如何避免和排除氟离子的干扰，是建立基于离子色谱法检测LiDFBP中氯离子含量的关键。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种含氟锂盐中氯离子的测定方法。该方法有效地排除了氟离子的干扰，结果准确，操作简便。为了实现上述技术效果，本专利技术采用了如下技术方案：一种含氟锂盐中氯离子的测定方法，所述测定方法基于离子色谱，包括（1）色谱条件色谱柱：填充阴离子交换树脂的阴离子柱，流动相：每升含4.5mmol碳酸钠和1.4mmol碳酸氢钠的水溶液，柱温：35℃，流速：1.2mL/min，进样量：25μL，检测器：电导检测器，分析时间：20min，再生液：0.5%H2SO4；（2）供试品溶液的制备向准确称量的待测含氟锂盐中加入过量氧化钙，加入水超声、过滤，即得；（3）标准曲线的建立配备不同浓度的氯离子标准溶液，分别精密吸取25μL依次注入离子色谱仪，根据峰面积和浓度的关系建立标准曲线（4）测定精密吸取所述供试品溶液25μL，注入离子色谱仪，测得氯离子峰面积，依据标准曲线和稀释倍数，计算出待测含氟锂盐中氯离子的含量。优选地，所述步骤（1）中，所述色谱柱为戴安AS-22柱。优选地，所述步骤（2）中，加入的氧化钙使得钙离子与所述待测含氟锂盐中氟的摩尔比大于1:1；更优选地，1:1.5。优选地，所述含氟锂盐为二氟双草酸磷酸锂。优选地，所述步骤（2）中，超声条件为：超声波仪功率2000W，30分钟。优选地，所述步骤（2）中，所述过滤为：0.45微米滤膜。用于标准曲线建立的氯离子标准溶液为商购的标准溶液。在本申请的说明书中，没有特殊说明，所述水为超纯水。本专利技术与现有技术相比具有以下优点和效果：1.本专利技术提供的方法可显著降低氟离子对氯离子的干扰，经过前处理后，氯离子分离度好，且加入的氧化钙对氯离子没有影响。2.本专利技术提供的方法，仅加入无机试剂便可完成待测样品的前处理，快捷且安全环保。3.本专利技术采用离子色谱检测，具有检出限低、灵敏度高、重复性好、准确度高等优点。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述，需要说明的是，实施例并不构成对本专利技术要求保护范围的限制。下述实施例所用的仪器、试剂、原料，如无特殊说明，均可以通过商业渠道购买得到。其中，部分仪器、试剂、原料的来源为：离子色谱仪：戴安AQ；二氟双草酸磷酸锂：自制；水；超纯水，自制；在下述实施例中，如无特殊说明，均采用如下的色谱条件：色谱柱：戴安AS-22阴离子柱，流动相：每升含4.5mmol碳酸钠和1.4mmol碳酸氢钠的水溶液，柱温：35℃，流速：1.2mL/min，进样量：25μL，检测器：电导检测器，分析时间：20min，再生液：0.5%H2SO4。实施例1：待测样品前处理的优化1.1未经前处理的二氟双草酸磷酸锂中氯离子含量测定精密称取二氟双草酸磷酸锂约1.0g，溶于水中，摇匀，用0.45μm的滤膜过滤，取滤液25μL，注入离子色谱仪，结果发现氟离子对氯离子的检测有干扰。因此，必须经过前处理，去除氟离子的干扰，才能准确测定样品中氯离子的含量。1.2前处理试剂考察（1）供试品溶液的制备A．精密称取约1.0g样品，加入3.0g氧化钙粉末，加入50mL超纯水，超声30min，冷却定容，用0.45μm的滤膜过滤后，得到供试品A。B.精密称取约1.0g样品，加入3.0g硝酸钙粉末，加入50mL超纯水，超声30min，冷却定容，用0.45μm的滤膜过滤后，得到供试品B。C.精密称取约1.0g样品，加入3.0g氢氧化钠粉末，加入50mL超纯水，超声30min，冷却定容，用0.45μm的滤膜过滤后，得到供试品C。（2）标准曲线的建立采用商购的标准品，依次稀释，得到系列标准溶液。吸取上述标准溶液各25μL，依次注入离子色谱仪，分别对氯离子色谱峰面积积分；以氯离子标准浓度为横坐标，氯离子色谱峰峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，线性回归方程为：y=0.4987x+0.1335，相关性系数R2=0.9997。（3）测定分别吸取25μL供试品A、B和C，注入离子色谱仪，分别对氯离子色谱峰峰面积积分，代入线性方程，求出供试品中氯离子浓度，进而得到待测样品中氯离子含量，测定结果见表1。（5）加样回收率试验供试品中精确加入15ppm的氯离子，通过标曲计算供试品原有氯离子含量和已加入15ppm氯离子供试品氯离子总含量，两者差值，计算15ppm氯离子的回收率。表1不同前处理方法的检测结果相对标准偏差%加标回收率%分离度氧化钙前处理方法0.7591-971.9硝酸钙前处理方法3.8275-911.2氢氧化钠前处理方法8.9353-740.7从上表可以看出，采用硝酸钙前处理方法，表现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氟锂盐中氯离子的测定方法，包括/n（1）色谱条件/n色谱柱：填充阴离子交换树脂的阴离子柱，/n流动相：每升含4.5 mmol碳酸钠和1.4 mmol碳酸氢钠的水溶液，/n柱温：35 ℃，/n流速：1.2 mL/min，/n进样量：25 μL，/n检测器：电导检测器，/n分析时间：20 min，/n再生液：0.5% H

【技术特征摘要】
1.一种含氟锂盐中氯离子的测定方法，包括
（1）色谱条件
色谱柱：填充阴离子交换树脂的阴离子柱，
流动相：每升含4.5mmol碳酸钠和1.4mmol碳酸氢钠的水溶液，
柱温：35℃，
流速：1.2mL/min，
进样量：25μL，
检测器：电导检测器，
分析时间：20min，
再生液：0.5%H2SO4；
（2）供试品溶液的制备
向准确称量的待测含氟锂盐中加入过量氧化钙，加入水超声、过滤，即得；
（3）标准曲线的建立
配备不同浓度的氯离子标准溶液，分别精密吸取25μL依次注入离子色谱仪，根据峰面积和浓度的关系建立标准曲线；
（4）测定
精密吸取所述供试品溶液25μL，注入离子色谱仪，测得氯离子峰面积，依据标...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟国，王华文，
申请(专利权)人：九江天赐高新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36