概要
NMR (1H-NMR、19F-NMR) や GC / MS 測定により電解液の溶媒種や添加剤の同定を行うことが可能である。GC で定量することで、添加剤がどの程度消費されたかを把握することができる。ここでは市販電池の電解液組成を確認するとともに、保存試験 (満充電、80 ℃、2日間)によって添加剤がどのように消費されたかを確認した。
電解液成分分析 (NMR)
NMR (1H-NMR、19F-NMR) と GC / MS 測定から、電解液成分は以下と同定
試験前後の組成変化 (NMR、GC)
NMR 単位:wt% 定量:内標法
| |
LiPF6 |
PO2F2- |
| 試験前 |
14 |
0.01 |
| 試験後 |
12 |
0.07 |
19F-NMR では電解質や電解質と水が反応した際に発生する PO2F2- の定量も可能である。
GC 単位:wt% 定量:カーボネート類 / 絶対検量線、微量成分 / EC換算定量
| |
EC |
EMC |
DEC |
VC |
FEC |
PS |
Dioxane |
ADN |
| 試験前 |
33 |
26 |
26 |
0.84 |
0.12 |
0.42 |
2.3 |
4.5 |
| 試験後 |
33 |
27 |
27 |
0.27 |
0.10 |
0.27 |
0.44 |
2.4 |
GCの測定結果から保存試験後では添加剤の減少を確認
変性物定性 (GC ／ MS)
- 保存試験後で複数の微小ピーク (矢印) を検出
- その1つ (A部) を電解質および電解液由来の変性物と思われるフルオロホスホン酸ジエチルと推定
- GC / MS では微量変性物の推定も可能である