卡爾費休庫侖法結合加熱爐測定固態電池硅基負極材料水分的應用

關鍵詞：硅基負極材料

行業：新能源/固態電池

摘要

據2025年06月財聯社報道，道氏技術通過整合現有單壁碳納米管、硅碳負極、固態和半固態電解質等產品優勢，已形成固態電池的全材料解決方案，其硅基負極產品已送樣涵蓋頭部數碼類、動力類和消費類電芯廠，部分消費類電池廠已實現供貨。2025年06月貝特瑞發布的全固態電池解決方案中包含了硅基負極材料。

應用前景：硅基負極材料被認為是鋰離子電池負極材料的重要發展方向之一，隨著固態電池技術的不斷成熟和產業化進程的加速，硅基負極材料在高能量密度鋰離子電池領域的應用前景將更加廣闊，有望在電動汽車、消費電子、儲能系統等眾多領域得到廣泛應用。

本試驗采用AKF-CAS6多工位自動進樣卡爾費休水分測定和卡氏加熱爐一體機，對硅基負極材料中的水分含量進行了準確測定。

一、儀器與試劑配置

儀器：AKF-CAS6多工位自動進樣卡爾費休水分測定儀，具備全封閉安全滴定池組件、雙鉑針電極以及隔膜電解電極，能夠為精確的水分測定提供硬件保障。

試劑：選用卡爾費休庫侖法試劑作為滴定劑，確保反應的高效與準確。

二、測定方法

1. 開啟AKF-CAS6水分測定儀，向滴定池中加入適量卡爾費休試劑，確保液面位于兩刻度線之間，以維持適宜的反應環境。

2. 在儀器中選擇電池材料測試方法，根據硅基負極材料的特性，設定加熱溫度為180℃、載氣流量為20mL/min等關鍵參數。

3. 等待儀器電解平衡后，進行樣品測試。稱取適量樣品置于進樣瓶中，放置于加熱槽內，依次點擊開始測量與穿刺按鈕，并準確輸入相關參數，儀器將自動完成測量并給出結果。

三、測試數據與結果分析

測試環境溫度為25℃、濕度為27%，測試時間約10分鐘。通過對三組樣品的測試，得到以下數據：

經計算，該硅基負極材料中的含水量平均值約為166.9ppm。AKF-CAS6多工位自動進樣卡爾費休水分測定儀測試硅基負極材料中的含水量結果的相對標準偏差較小，表明該方法具有較好的重復性與可靠性，能夠準確反映硅基負極材料中的水分含量水平。