在追求更高能量密度与绝对安全的下一代能源存储竞赛中,固态电池技术正脱颖而出,成为全球研发与产业化的焦点。作为固态电池的“心脏”,固态电解质的性能直接决定了电池的成败。在众多技术路线中,硫化物固态电解质因其出色的离子电导率等优势备受青睐,而硫化锂(Li₂S)作为其关键原材料,其纯度与微量水分控制至关重要,是影响最终电池产品性能与寿命的关键因素。
水分,即便是ppm级别(百万分之一)的微量水分,对于硫化物电解质而言也可能是“致命”的。它会引发副反应,导致离子电导率下降、界面阻抗增大,严重损害电池的综合性能。因此,建立一种快速、准确、高灵敏度的水分含量检测方法,是确保硫化锂原料质量、推动硫化物固态电池走向成熟应用的基石。
挑战:如何精准捕捉“微量水”?
对硫化锂这类固体粉末进行水分测定,面临几大挑战:
1.水分含量极低:通常要求在ppm级别进行精准定量。
2.水分释放完全:固体样品中的水分需要被有效且完全地释放出来。
3.避免环境干扰:测定过程需严格防止环境空气中的水分干扰。
传统的检测方法往往难以同时满足以上要求。而卡尔费休库仑法是测定微量水分的公认经典技术,特别适合此类应用。
解决方案:AKF-CH6水分测定仪的出色表现
近期,我们采用禾工AKF-CH6卡尔费休水分测定仪对一款硫化锂产品进行了成功的水分测定分析。该仪器专为各类复杂样品设计,尤其适合对水分极为敏感的电池材料。
核心测试方法:
-方法:卡尔费休库仑法(加热炉顶空进样)
-原理:样品在120℃的加热槽中加热,释放出的水分由干燥载气带入滴定池,与池内的卡尔费休试剂发生反应,通过计算电解反应所消耗的电量,精准计算出样品中的绝对水质量。
仪器配置亮点:
-全封闭安全滴定池:有效隔绝环境湿度,确保测定结果的准确性。
-程序化控温与通气:设定醉佳的120℃加热温度与35mL/min载气流量,确保水分完全释放与高效传输。
-高灵敏度电解电极:轻松检测ppm级别的水分变化。
实测数据见证可靠性:
序号 |
样品量/g |
水质量/ug |
测试结果/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 |
在严格控制的实验环境下(环境温度25℃,露点-60℃),三次平行测试结果重现性良好,最终确定该批次硫化锂产品的含水量为56.6ppm。这一数据为产品质量控制提供了精确可靠的依据。
为何选择AKF-CH6卡氏加热法水分测定仪?
1.高精度与准确性:轻松实现ppm级的水分测定,满足高端材料研发与质控的苛刻要求。
2.高效便捷:一体化设计,操作流程简单,从样品称重到结果输出,仅需约10分钟,大大提升检测效率。
3.出色的重复性:如上表所示,测试结果稳定可靠,为质量判断提供坚实信心。
4.广泛适用性:不仅适用于硫化锂,还可用于其他固态电解质粉末、正负极材料、电解液等各类电池相关物料的微量水分测定。
在固态电池迈向规模化商业应用的道路上,对核心材料每一个细节的精准把控都意义重大。禾工AKF-CH6卡尔费休水分测定仪以其精准、高效的性能,为硫化锂等关键原料的水分质量控制提供了强有力的技术支撑,助力材料科学家与工程师们攻克水分管控难题。
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