适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法与流程

1.本发明涉及锂离子电池的添加剂分析测试技术领域，具体为适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法。


背景技术：

2.硫酸乙烯酯是锂电池电解液添加剂的一种。硫酸乙烯酯在锂电池中的主要作用在于：抑制电池初始容量的下降，增大初始放电容量，减少高温放置后的电池膨胀，提高电池的充放电性能及循环次数。而此按照工艺技术路线直接合成后调配成混合溶液(浓度控制在10％～20％)，可以常温储存，方便运输，便于质量控制。
3.现有的大多数检测方法操作复杂且准确定不高，不能实现对混合溶液中硫酸乙烯酯含量的精确测定和质量控制。为此，我们提出适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法，以解决上述背景技术中提出现有的大多数检测方法操作复杂且准确定不高，不能实现对混合溶液中硫酸乙烯酯含量的精确测定和质量控制的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法，包括如下步骤：
6.s1、硫酸乙烯酯标样的配制
‑‑
标准曲线样品配制：分别在配制瓶中准确称取1.8g、2.7g、3.6g硫酸乙烯酯样品用碳酸甲乙酯分别稀释至18g，再分别往各配制瓶中加入2g碳酸乙烯酯作为内标物，充分混匀后配制成含有9％、13.5％、18％质量浓度的硫酸乙烯酯及10％碳酸乙烯酯内标物的不同浓度的标样，备用；
7.s2、硫酸乙烯酯溶液中硫酸乙烯酯含量的测定
‑‑
标准曲线的测定，使用气相色谱测试上述步骤s1配制的含有碳酸乙烯酯内标物的硫酸乙烯酯标样，进行做标准曲线，其中每个标样测试三次，直接读取硫酸乙烯酯及内标碳酸乙烯酯的峰面积，记录三次测试结果的平均峰面积，以硫酸乙烯酯标样的质量浓度比内标碳酸乙烯酯的质量浓度为横坐标，以硫酸乙烯酯峰面积比内标碳酸乙烯酯的峰面积的平均值为纵坐标，做标准曲线，要求标准曲线线性相关系数≥0.995；
8.s3、硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液中硫酸乙烯酯含量测定；
9.s4、待测样品的配制：准确称取18.0g硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液及2.00g碳酸乙烯酯摇匀后，备用；
10.s5、待测样品的测试：用气相色谱测试样品两次，直接读取硫酸乙烯酯及碳酸乙烯酯峰面积；并根据硫酸乙烯酯与内标碳酸乙烯酯的相关标准曲线计算出溶液中的样品硫酸乙烯酯含量；
11.待测样品硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液中硫酸乙烯酯含量计算公式：
[0012][0013]
x：待测样品中硫酸乙烯酯的含量，％；
[0014]
m1:配制待测样品称取的硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液质量，g；
[0015]
m2:配制待测样品称取的内标物碳酸乙烯酯的质量，g；
[0016]
a、b：根据标准曲线计算公式所得；
[0017]
y：仪器所测样品中硫酸乙烯酯峰面积/碳酸乙烯酯峰面积的比值；
[0018]
待测混合溶液对照品的配制：硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯混合溶液浓度理论值10.011％，按照上述步骤s4：准确称取硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯混合溶液：18.0166g，添加内标物碳酸乙烯酯:2.0044g，混合均匀，按照步骤s5测样。
[0019]
优选的，所选用非极性色谱柱为hp-5、rtx-5、db-1中的一种；选用的中等极性的柱子为kb1701、rtx-1701、hp-1701中的一种。
[0020]
优选的，所选用的内标物为碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯中的一种。
[0021]
优选的，所选用非极性色谱柱为hp-5。
[0022]
优选的，所选用的内标物为碳酸乙烯酯。
[0023]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0024]
本发明提供的检测方法，操作简单、重复性好、准确性高、线性稳定，适用于10～20％硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯混合溶液中硫酸乙烯酯含量的精确测定和质量控制。
附图说明
[0025]
图1是本发明方法的检测图谱；
[0026]
图2是本发明s2步骤中参考标准曲线图；
[0027]
图3为图2的具体数据表图；
[0028]
图4是本发明待测混合溶液对照品配制检测溶液实际浓度图。
具体实施方式
[0029]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0030]
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：图1为采用本发明方法的检测图谱，三种物质分离显著，出峰顺序依次为：碳酸甲乙酯，碳酸乙烯酯，硫酸乙烯酯：
[0031]
实施例：
[0032]
仪器与色谱条件：岛津gc2010plus气相色谱仪，毛细管柱型号：hp-5，规格：30m
×
0.32mm
×
0.25μm；分析天平(精确至0.0001g)；
[0033]
温度：进样口温度：250℃；检测器温度：270℃；
[0034]
程序升温：初始温度80℃，保留4min，15℃/min升温到230℃，保留5min
[0035]
柱流量：1.0ml/min；分流比：39:1；进样量：0.4ul
[0036]
试剂：
[0037]
碳酸甲乙酯:主含量≥99.97％，水分含量少于20ppm(电子级)；
[0038]
碳酸乙烯酯(内标物):主含量≥99.99％，水分含量少于50ppm(电子级)；
[0039]
硫酸乙烯酯:(主含量≥99.50％)，于手套箱中分装密封紧后取出备用。
[0040]
实验步骤：
[0041]
步骤s1：硫酸乙烯酯标样的配制
‑‑
标准曲线样品配制：分别在配制瓶中准确称取1.8g、2.7g、3.6g硫酸乙烯酯样品(精确至0.0001g)用碳酸甲乙酯分别稀释至18g，再分别往各配制瓶中加入2g碳酸乙烯酯(精确至0.0001g)作为内标物，充分混匀后配制成含有9％、13.5％、18％质量浓度(小数点后保留四位有效数字，％)的硫酸乙烯酯及10％碳酸乙烯酯内标物的不同浓度的标样，备用。
[0042]
注：以能密封较好的30/50ml pp瓶或铝瓶配制标液；硫酸乙烯酯标样的配制及测试需尽快完成(最好能现配现测)，避免标样在空气中暴露时间过长，从而影响结果。
[0043]
步骤s2：硫酸乙烯酯溶液中硫酸乙烯酯含量的测定
‑‑
标准曲线的测定使用气相色谱测试上述步骤1配制的含有碳酸乙烯酯内标物的硫酸乙烯酯标样，进行做标准曲线。其中每个标样测试三次，直接读取硫酸乙烯酯及内标碳酸乙烯酯的峰面积，记录三次测试结果的平均峰面积(三针测试的硫酸乙烯酯峰面积/碳酸乙烯酯峰面积比值的相对偏差＜2％)。以硫酸乙烯酯标样的质量浓度比内标碳酸乙烯酯的质量浓度为横坐标，以硫酸乙烯酯峰面积比内标碳酸乙烯酯的峰面积的平均值为纵坐标，做标准曲线，要求标准曲线线性相关系数≥0.995。参考标准曲线如图1、图2所示。
[0044]
步骤s3：硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液中硫酸乙烯酯含量测定。
[0045]
步骤s4：待测样品的配制：准确称取18.0g硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液(m1,精确至0.0001g)及2.00g碳酸乙烯酯(m2,精确至0.0001g)摇匀后，备用。
[0046]
步骤s5：待测样品的测试：用气相色谱测试样品两次，直接读取硫酸乙烯酯及碳酸乙烯酯峰面积(两针测试的硫酸乙烯酯峰面积/碳酸乙烯酯峰面积比值的相对偏差＜2％)；并根据硫酸乙烯酯与内标碳酸乙烯酯的相关标准曲线计算出溶液中的样品硫酸乙烯酯含量(％)。
[0047]
待测样品硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液中硫酸乙烯酯含量计算公式：
[0048][0049]
x：待测样品中硫酸乙烯酯的含量，％；
[0050]
m1:配制待测样品称取的硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液质量，g；
[0051]
m2:配制待测样品称取的内标物碳酸乙烯酯的质量，g；
[0052]
a、b：根据标准曲线计算公式所得；
[0053]
y：仪器所测样品中硫酸乙烯酯峰面积/碳酸乙烯酯峰面积的比值。
[0054]
待测混合溶液对照品的配制：硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯混合溶液浓度理论值10.011％，按照上述步骤4：准确称取硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯混合溶液：18.0166g，添加内标物碳酸乙烯酯:2.0044g，混合均匀，按照步骤5测样，检测溶液实际浓度如图4所示。
[0055]
综上所述：本发明提供的检测方法，操作简单、重复性好、准确性高、线性稳定，适用于10～20％硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯混合溶液中硫酸乙烯酯含量的精确测定和质量控
制。
[0056]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法，其特征在于：包括如下步骤：s1、硫酸乙烯酯标样的配制
‑‑
标准曲线样品配制：分别在配制瓶中准确称取1.8g、2.7g、3.6g硫酸乙烯酯样品用碳酸甲乙酯分别稀释至18g，再分别往各配制瓶中加入2g碳酸乙烯酯作为内标物，充分混匀后配制成含有9％、13.5％、18％质量浓度的硫酸乙烯酯及10％碳酸乙烯酯内标物的不同浓度的标样，备用；s2、硫酸乙烯酯溶液中硫酸乙烯酯含量的测定
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标准曲线的测定，使用气相色谱测试上述步骤s1配制的含有碳酸乙烯酯内标物的硫酸乙烯酯标样，进行做标准曲线，其中每个标样测试三次，直接读取硫酸乙烯酯及内标碳酸乙烯酯的峰面积，记录三次测试结果的平均峰面积，以硫酸乙烯酯标样的质量浓度比内标碳酸乙烯酯的质量浓度为横坐标，以硫酸乙烯酯峰面积比内标碳酸乙烯酯的峰面积的平均值为纵坐标，做标准曲线，要求标准曲线线性相关系数≥0.995；s3、硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液中硫酸乙烯酯含量测定；s4、待测样品的配制：准确称取18.0g硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液及2.00g碳酸乙烯酯摇匀后，备用；s5、待测样品的测试：用气相色谱测试样品两次，直接读取硫酸乙烯酯及碳酸乙烯酯峰面积；并根据硫酸乙烯酯与内标碳酸乙烯酯的相关标准曲线计算出溶液中的样品硫酸乙烯酯含量；待测样品硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液中硫酸乙烯酯含量计算公式：x：待测样品中硫酸乙烯酯的含量，％；m1:配制待测样品称取的硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯溶液质量，g；m2:配制待测样品称取的内标物碳酸乙烯酯的质量，g；a、b：根据标准曲线计算公式所得；y：仪器所测样品中硫酸乙烯酯峰面积/碳酸乙烯酯峰面积的比值；待测混合溶液对照品的配制：硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯混合溶液浓度理论值10.011％，按照上述步骤s4：准确称取硫酸乙烯酯-碳酸甲乙酯混合溶液：18.0166g，添加内标物碳酸乙烯酯:2.0044g，混合均匀，按照步骤s5测样。2.根据权利要求1所述的适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法，其特征在于：所选用的毛细管柱为：非极性或中等极性色谱柱；内标物为碳酸酯类溶剂，所选用非极性色谱柱为hp-5、rtx-5、db-1中的一种；选用的中等极性的柱子为kb1701、rtx-1701、hp-1701中的一种。3.根据权利要求1所述的适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法，其特征在于：所选用的内标物为碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯中的一种。4.根据权利要求1所述的适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法，其特征在于：所选用非极性色谱柱为hp-5。5.根据权利要求1所述的适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法，
其特征在于：所选用的内标物为碳酸乙烯酯。

技术总结
本发明公开了适用于化学合成的混合溶液中硫酸乙烯酯的含量检测方法，包括如下步骤：S1、硫酸乙烯酯标样的配制


技术研发人员：张正洪 曹国华 姜飞 翟涛 陈群 孙西船
受保护的技术使用者：江苏瀚康新材料有限公司
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2022/3/8