卡爾費休試劑應用速遞 | 鈉離子電池水分含量測定解決方案

更新時間：2025-12-10 瀏覽次數：15

鈉離子電池電解液1mol/L 雙(三氟甲基磺酰基)亞胺鈉 (NaTFSi)水分含量測定解決方案

關于鋰電池材料

鋰離子電池一般主要由五部分組成：正極、負極、電解液、隔膜、外殼與電極引線，正極包括由鈷酸鋰或鎳鈷錳酸鋰、錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰等及鋁箔組成的電流收集極。負極由石墨化碳材料和銅箔組成的電流收集極組成。電池內充有有機電解質溶液。

隨著新技術的更新迭代，通過添加導電鹽（如：六氟磷酸鋰等）和其他添加劑，電池的性能和穩定性得以進一步提升。鋰離子電池內部必須要求是水含量低于20mg/kg的環境，因為常用的導電鹽會與水反應生成HF，由于其有毒和腐蝕性，會損壞電池單體。同時，水分含量高不僅會降低電池容量、減少電池的循環使用次數、導致電解液中的鋰鹽分解，還會影響正極材料、負極材料的結構穩定性，對鋁集流體進行腐蝕等。因此，水分含量是鋰電池生產和質量控制中最關鍵的指標之一。

N雙(三氟甲基磺酰基)亞胺鈉是鈉離子電池電解液中的關鍵成分之一，與其他鈉鹽（如：高氯酸鈉、六氟磷酸鈉等）相比，其優勢包括：電化學穩定性高，適用于高電壓環境；與多種溶劑兼容性好；無需額外成膜添加劑即可形成穩定界面。

由于鋰電池生產中所用的材料和試劑的水分含量都極低，建議選擇卡爾費休庫侖法水分測定方法。根據不同的樣品性質，可采用不同的測試方法，能夠溶解在庫侖法試劑中的樣品可采用直接測定法，如：電解液、溶劑等液體樣品，六氟磷酸鋰等可以溶解的固體樣品等；對于正極材料、負極材料、電池隔膜等無法溶解的固體樣品，可以通過卡氏加熱爐方法測定其水分含量。如：正極材料、正負極片、電池隔膜等。

實驗技巧和建議：

? 含醛酮結構的樣品，如：含有甲醛、乙醛、苯甲醛等醛類，以及含有丙酮、丁酮、環己酮等酮類的樣品，需使用醛酮專用陽極液和陰極液（適用于有隔膜滴定池）。

? 許多鋰電池材料具有吸濕性，在處理過程中會從大氣環境中吸收水分。因此，建議盡量減少樣品與大氣濕氣接觸，以獲得可靠且可重復的測定結果。建議樣品制備，甚至整個測定過程都應在干燥的手套箱中進行。

? 一些常見的電解質添加劑（如：氯乙烯或硼酸鹽）會與含卡爾費休試劑中的醇類物質發生副反應。建議減小樣品取樣量、加大更換試劑的頻率、快速滴定至終點，可以大大提高測定結果的可靠性和精準性。

卡爾費休庫侖法（有隔膜滴定池）

所需試劑（Aquastar^®庫侖法滴定劑，降本增效：只需用1瓶試劑，無需區分陰極液和陽極液）

貨號	產品描述	滴定劑用量	備注
1.09255.0508	Aquastar^®庫侖法滴定劑，用于有隔膜滴定池，陰/陽極液均適用	5 mL	用作陰極液
1.09255.0508	Aquastar^®庫侖法滴定劑，用于有隔膜滴定池，陰/陽極液均適用	100 mL	用作陽極液
1.88055.0010	Aquastar^®標準水，15-30 ppm，庫侖法測定和卡氏爐(120-160°C)測定	/	CRM級，包裝規格：10 x 8mL
1.88051.0010	Aquastar^®標準水 0.1%（1.0 mg 水/g)	/	CRM級，包裝規格：10 x 8mL

儀器參數設置

滴定儀參數設置建議，用于終點指示，例如：

極化電流I(pol) = 5 - 10 μA

終點控制電位U(EP) = 50 - 100 mV

穩定時間：30秒

滴定終止標準: 漂移值< 10 μg/min

3. 取樣量：1克

方法步驟簡介：

將卡爾費休試劑分別倒入帶有隔膜滴定池的陰極和陽極室中。啟動滴定儀，滴定至系統平衡和干燥，經過預滴定和漂移值穩定后，用注射器將樣品注入滴定池（通過稱量注射器前后的重量差，來精確稱量待測樣品重量），開始進行庫侖滴定法測定，儀器上直接讀取待測樣品的水分含量值。

卡爾費休庫侖法（無隔膜滴定池）

所需試劑（Aquastar^®庫侖法滴定劑，降本增效，一站式采購）

貨號	產品描述	滴定劑用量	備注
1.09257.0508	Aquastar^®庫侖法滴定劑，有/無隔膜滴定池均適用，陰/陽極液均適用	100 mL	左側試劑二選一，無隔膜滴定池無需配陰極液
1.88079.0500	Aquastar^®庫侖法陽極液，用于無隔膜滴定池（新配方可有效避免結晶現象，適用于環境濕度較大的實驗室）	100 mL	左側試劑二選一，無隔膜滴定池無需配陰極液
1.88055.0010	Aquastar^®標準水，15-30 ppm，庫侖法測定和卡氏爐(120-160°C)測定	/	CRM級，包裝規格:10 x 8mL
1.88051.0010	Aquastar^®標準水 0.1%（1.0 mg 水/g)	/	CRM級，包裝規格：10 x 8mL