Vatten i litiumbatterier - Tillförlitlig och exakt bestämning med Karl Fischer-titrering
2019-07-29

Electric car with li-ion batteries

Litiumbatterier driver den nuvarande megatrenden mot elektrisk rörlighet. Ett av de viktigaste kraven för litiumbatterier är att de måste vara fria från vatten, eftersom vatten reagerar med elektrolytens ledande salt. En pålitlig metod för att mäta vatteninnehållet i elektrolytmatrisen hos litiumbatterier direkt är coulometrisk Karl Fischer-titrering.

Alla batterier består av en anod och en katod, en separator samt en elektrolyt. Elektrisk konduktivitet mellan anod och katod fastställs av elektrolyten. I allmänhet väljs blandningar av vattenfria, aprotiska lösningsmedel och litiumsalter för sådana elektrolyter. Men om det finns vatten närvarande i elektrolyten kommer det att reagera med det ledande saltet, t.ex. LiPF6. Detta leder till bildandet av mycket giftig fluorvätesyra.
Vatteninnehållet i flera material som används i litiumbatterier kan bestämmas pålitligt genom coulometrisk Karl Fischer-titrering. Metrohm Application Bulletin 434 beskriver bestämningen av vatteninnehållet i följande material:
  • råvaror för tillverkning av litiumbatterier (t.ex. lösningsmedel för elektrolyter, kimrök/grafit) 
  • elektrodbeläggningspreparat (uppslamning) för anod- och katodbeläggning
  • den belagda anoden och katodfolierna såväl som i separatorfolie och i det kombinerade materialet
  • elektrolyter för litiumbatterier

Ladda ner