Analysis of Carbonate Esters and Additives in Battery Electrolyte Using Agilent 8860 GC
Aplikace | 2023 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Elektrolytické roztoky na bázi karbonátových esterů a přidatků jsou klíčové pro funkci, výkon a bezpečnost Li-ion baterií. Jejich přesná analýza umožňuje optimalizovat kapacitu, stabilitu a životnost baterií v automobilovém i energetickém sektoru.
Cílem této práce bylo vyvinout jednoduchou, spolehlivou a nákladově efektivní metodu pro kvantitativní stanovení 13 karbonátových esterů a elektrolytických přísad pomocí GC-FID. Metoda má umožnit kompletní separaci v čase kratším než 14 minut, s vysokou linearitou a reprodukovatelností.
Metoda umožňuje rutinní kontrolu kvality (QA/QC) karbonátových esterů a přísad v elektrolytech baterií. Díky rychlosti, cenové efektivitě a vysoké citlivosti podporuje vývoj a optimalizaci složení elektrolytů pro různé aplikace.
Vyvinutá metoda na Agilent 8860 GC-FID nabízí rychlou, spolehlivou a citlivou analýzu 13 karbonátových esterů a přísad v bateriových elektrolytech. Splňuje požadavky průmyslové rutiny i výzkumu a poskytuje vynikající reprodukovatelnost, linearitu a nízké detekční limity.
GC
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Elektrolytické roztoky na bázi karbonátových esterů a přidatků jsou klíčové pro funkci, výkon a bezpečnost Li-ion baterií. Jejich přesná analýza umožňuje optimalizovat kapacitu, stabilitu a životnost baterií v automobilovém i energetickém sektoru.
Cíle a přehled studie
Cílem této práce bylo vyvinout jednoduchou, spolehlivou a nákladově efektivní metodu pro kvantitativní stanovení 13 karbonátových esterů a elektrolytických přísad pomocí GC-FID. Metoda má umožnit kompletní separaci v čase kratším než 14 minut, s vysokou linearitou a reprodukovatelností.
Použitá metodika
- Příprava standardů: skladované roztoky 10 000 mg/l, kalibrační řada 10–500 mg/l v dichlormetanu
- Příprava vzorků: ředění reálných elektrolytů 1 000× v DCM, externí standardní metoda
- Kalibrace: šestihůrovňová kalibrace pro každý analýt
Použitá instrumentace
- GC-FID: Agilent 8860 GC se split-splitless injektorem
- Automatický vzorkovač Agilent 7650A
- Kolona HP-5ms Ultra Inert (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm)
- Nosičový plyn: helium nebo dusík, konstantní průtok 1,2 ml/min
- Injekční teplota 250 °C, FID : vzduch 400 ml/min, vodík 30 ml/min
Hlavní výsledky a diskuse
- Čas analýzy < 14 minut s baseline separací všech 13 sloučenin při použití jak helium, tak dusíku
- Vynikající linearita: R2 > 0,9995 pro koncentrace 10–500 mg/l
- Opakovatelnost: RSD retence < 0,04 %, RSD plochy < 1,5 %
- Detekční limity: MDL < 0,5 mg/l, LOQ < 1,6 mg/l
- Reálné vzorky: přítomnost hlavních esterů a přísad, RSD < 1,5 % pro plochu špičky
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rutinní kontrolu kvality (QA/QC) karbonátových esterů a přísad v elektrolytech baterií. Díky rychlosti, cenové efektivitě a vysoké citlivosti podporuje vývoj a optimalizaci složení elektrolytů pro různé aplikace.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření na stanovení rozkladových produktů a nečistot
- Integrace s GC-MS pro doplňující kvalitativní informace
- Optimalizace podmínek pro ekologičtější nosičové plyny
- Vývoj rychlejších kolón a pokročilých detektorů pro zkrácení doby analýzy
Závěr
Vyvinutá metoda na Agilent 8860 GC-FID nabízí rychlou, spolehlivou a citlivou analýzu 13 karbonátových esterů a přísad v bateriových elektrolytech. Splňuje požadavky průmyslové rutiny i výzkumu a poskytuje vynikající reprodukovatelnost, linearitu a nízké detekční limity.
Reference
- Grand View Research. Lithium-Ion Battery Market Worth 182,53 Billion by 2030. 2022.
- Hobold G.M. et al. Moving Beyond 99.9% Coulombic Efficiency for Lithium Anodes. Nat. Energy 2021.
- Markevich E. et al. Improved Performance of Li-Metal Cathodes. J. Electrochem. Soc. 2020.
- Aurbach D. et al. Use of Vinylene Carbonate as Additive. Electrochim. Acta 2002.
- Zhiquan Y. & Shuang F. Determination Using Agilent 5977B GC/MSD. 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Carbonate Solvents and Additives in Lithium Battery Electrolyte Using the Agilent 5977B GC/MSD
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Brief Material Testing and Research Determination of Carbonate Solvents and Additives in Lithium Battery Electrolyte Using the Agilent 5977B GC/MSD Authors Yuan Zhiquan and Feng Shuang Agilent Technologies (China) Co., Ltd. Abstract This application note describes a method for…
Klíčová slova
carbonate, carbonateresponse, responseemc, emcdec, decconcentration, concentrationfec, fecbmo, bmodmc, dmctmsp, tmspadn, adnpropionate, propionatedtd, dtdethylene, ethyleneethyl, ethyladiponitrile
Solvents and Additives Analysis in Lithium Battery Electrolytes Using the Agilent 8850 GC System and Applying It to Real Samples
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Materials Testing & Research Solvents and Additives Analysis in Lithium Battery Electrolytes Using the Agilent 8850 GC System and Applying It to Real Samples Author Abstract Youjuan Zhang Agilent Technologies (Shanghai) Co. Ltd. The electrolyte is a key…
Klíčová slova
carbonate, carbonateelectrolyte, electrolytelithium, lithiumreal, realdec, decdmc, dmcsamples, sampleswere, werefec, fecbattery, batteryemc, emcadditives, additivesdtd, dtdsolvents, solventsdichloromethane
Simultaneous Analysis of 19 Organic Solvents and Additives in Lithium-Ion Battery Electrolytes Using GC-MS
2025|Shimadzu|Aplikace
Gas Chromatograph-Mass Spectrometry / GCMS-QP2020 NX Application News Simultaneous Analysis of 19 Organic Solvents and Additives in Lithium-Ion Battery Electrolytes Using GC-MS Jin Jang, Hangji Ok Shimadzu Scientific Korea User Benefits Simultaneous analysis of 19 organic solvents and additives…
Klíčová slova
area, areacarbonate, carbonatefec, fecvec, vecdmc, dmctmsp, tmspadn, adnemc, emclithium, lithiumdtd, dtdinquiry, inquirydec, decadditives, additiveselectrolytes, electrolyteslib
Analysis of Carbonic Esters and Additives in Lithium Ion Battery Electrolytes
2024|Shimadzu|Aplikace
Brevis™ GC-2050 Gas Chromatograph Application News Analysis of Carbonic Esters and Additives in Lithium Ion Battery Electrolytes Misato Ishimoto User Benefits Carbonic esters and additives in lithium ion battery electrolytes can be analyzed with high separation and good repeatability…
Klíčová slova
fec, fecdmc, dmcdec, decemc, emccarbonate, carbonatecarbonic, carbonicelectrolyte, electrolytebattery, batteryadditives, additivesarea, areaelectrolytes, electrolyteslithium, lithiumesters, esterslifsi, lifsinews