干货来袭｜锂电池中水分的测定（三）——负极浆料篇

前两期我们分别介绍了锂电池中电解液和负极材料中水分的测定方法，本期我们主要介绍锂电池负极浆料中水分的测定方法。

负极浆料——卡氏加热炉法

采用库仑滴定法直接测定由石墨和 NMP（N-甲基吡咯烷酮）组成的负极浆料会影响结果的指示，因此我们推荐使用卡氏加热炉法进行水分测定。

此外，在使用卡氏加热炉进行水分萃取前，可向样品中加入适量二甲苯，以降低样品的亲水性和粘度，从而可以更好地释放水分。

仪器

◆ 卡氏加热炉

◆ 库仑法卡尔费休水分测定仪

◆ 磁力搅拌器

电极

◆ 库仑法双铂针指示电极 6.0341.100

◆ 无隔膜发生电极 6.0345.100

试剂

◆ 混合二甲苯

◆ 适用于无隔膜发生电极的阳极液

◆ 适用于卡氏加热炉的载气——氮气

标准品

◆ 适用于卡氏加热炉的水标

准备工作

◆ 样品

- 将样品充分混合，并确保样品在混合过程中水含量不会发生改变。

- 将 1.5g~2g 负极浆料称重至样品瓶中，并加入2.0mL混合二甲苯，然后密封样品瓶。

◆ 仪器

在库仑滴定池中填充约 150mL 阳极液，氮气流速设定为 50mL/min，卡氏炉加热至 180℃。然后平衡滴定池和所有管路，以去除系统中的水分。

 分析过程 

仪器参数 

计算 

滴定曲线 

注意事项

1. 测定负极浆料中的水分时，如果不添加二甲苯，则水分释放缓慢且断断续续，会导致结果重复性较差。这是因为NMP（N-甲基吡咯烷酮）的亲水性很强，且样品粘度较高。

2. 测定前需充分混匀样品，以保证结果的重复性。

3. 测定此类样品时卡氏炉的进样针不能插入样品中，否则会使进样针发生堵塞，因此需使用货号为 6.2049.050 的进样针支架。

4. 测试结果需要进行漂移校正。

5. 设置的停止相对漂移值越高，滴定停止的越快，测量结束时样品中残留的水分越多，因此设置的停止相对漂移值不能高于 5µg/min，如果对结果准确性要求较高或者样品含水量较低，可以设置的更低，如：2µg/min。

6. 库仑法卡尔费休试剂的水容量是有限的，其容量相当于试剂中二氧化硫的量。当试剂中二氧化硫浓度降低时（低于初始浓度的一半）会导致滴定时间延长，此时应彻底更换试剂。

7. 随着滴定的进行，滴定杯中会逐渐充满二甲苯蒸气。

8. 载气通过会造成卡尔费休试剂中甲醇不断挥发减少，从而导致测定结果偏高，因此需要不断补充甲醇。

9. 载气只是将释放的水输送到滴定杯中，原则上使用何种气体并不重要。然而，当使用干燥的空气作为载气时，由于与氧气发生氧化反应，有机物质在较高温度下的热稳定性往往较差，因此推荐使用惰性气体（通常是氮气）作为载气。

10. 对于温度特性未知的样品，可以通过比较不同温度下的滴定结果或者进行温度梯度试验来选择合适的炉温。