聚焦Brevis | 島津氣相色譜方案，為電解液研發與質控保駕護航

閱讀：240 發布時間：2026-2-10

在新能源汽車與儲能產業高速發展的當下，鋰離子電池的安全與質量已成為國家關注的焦點。工業和信息化部發布的《電動汽車用動力蓄電池安全要求》（GB 38031-2025）將于2026年7月1日開始實施，標志著行業競爭核心正從“續航里程”轉向“本質安全”。在此背景下，對電池核心材料——電解液的成分進行精確分析與質量控制，成為滿足國家新規、保障電池高性能與高安全性的關鍵前提。

電解液被譽為電池的“血液”，其成分與純度直接決定電池的離子電導率、循環壽命、高低溫性能及安全邊界。隨著高電壓、高能量密度及快充技術的演進，功能性添加劑種類增多，電解液配方日趨復雜。因此，建立一種能夠對復雜組分實現快速、準確、穩定分析的檢測方法，是電池研發、生產質控及失效分析中不可或缺的一環。

氣相色譜（GC）常被用于評測電解液的溶劑組成及添加劑含量，然而，分析過程中，仍面臨一系列的挑戰：

樣品前處理極度敏感：電解液中的鋰鹽（如LiPF?）遇水易分解產生腐蝕性氟化氫（HF），所有取樣、稀釋操作必須在手套箱等惰性環境中進行，對操作規范要求極高；
色譜分離難度大：多種碳酸酯溶劑（如DMC、EMC、DEC、EC）的物理化學性質極為接近，沸點差異小，極易導致色譜峰重疊，對色譜柱分離效能和方法優化提出苛刻要求；
定量動態范圍寬：主溶劑含量通常超過80%，而關鍵添加劑（如VC、FEC）的含量可能低于1%，甚至達ppm級。同一方法需同時滿足高含量與微量成分的準確定量；
儀器系統易污染：樣品中的鋰鹽及高分子雜質可能殘留并積累在進樣口、襯管及色譜柱中，導致基線漂移、峰形拖尾、柱效衰減，嚴重影響儀器長期穩定性和數據可靠性。

面對挑戰，Brevis GC-2050有妙招

分析條件：

色譜柱：SH-I-5MS (30mx0.25mmx0.25μm）

進樣口溫度：250 °C

進樣模式：分流模式，分流比 30:1，載氣N?，恒定線速度 25 cm/s

柱溫箱： 40 °C (3 min) → 10 °C/min → 160 °C (5 min)

檢測器溫度：250 °C

方案核心優勢與實測表現：

效果一：良好分離能力，8種組分輕松基線分離

對電解液中8種典型組分——包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，以及添加劑碳酸亞乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)和1,3-丙烷磺內酯(PS)——實現了完全的基線分離。如下圖所示，各組分峰形尖銳對稱，無相互干擾，為準確定量奠定了堅實基礎。

（8種碳酸酯及添加劑混合標準溶液（100ppm）的色譜圖）

效果二：優異的線性與精密度，數據準確可靠

使用系列濃度混合標準溶液建立校準曲線，所有目標化合物在10-500 mg/L濃度范圍內均表現出優異的線性，線性相關系數（R2）均大于0.999。這表明該方法具備寬廣的定量動態范圍，既能準確測定主溶劑，也能靈敏檢測微量添加劑。

對低濃度（10 mg/L）標準溶液連續分析5次（n=5），各組分峰面積的相對標準偏差（RSD%）均小于1.73%，展現了方法出色的重復性，能滿足嚴格的質量控制要求。

效果三：應對實際樣品分析，結果清晰明確

將本方法應用于4種不同配方的市售電解液樣品分析。樣品在手套箱中用二氯甲烷精確稀釋1000倍后進樣，有效避免了基質污染和副反應。分析結果清晰區分了以LiFSI或LiPF?為電解質，以及DMC/EMC/EC或DMC/DEC/EC等不同溶劑體系的配方差異，充分驗證了該方法對復雜實際樣品的*解析能力和適用性。

注：“-”表示未檢出或含量低于檢測限。

效果四：實用且經濟的設計理念

緊湊機身，節省空間：Brevis GC-2050擁有精巧的臺式設計，極大節約了實驗室寶貴的臺面空間，尤其適合在高樣本通量的質控實驗室部署。
ECO Idling效率管家：在分析過程中保持以往氣相色譜準確分析模式，在不進行分析時，系統會自動切換到節能模式。在節能模式中可以選擇不同方式，同時可視化每周的分析工作量，并且還可以為實驗室節約成本提供建議。

結語：面對嚴苛的電池安全國家標準與復雜的電解液分析需求與復雜的電解液分析需求，島津Brevis GC-2050氣相色譜儀提供了性能、效率與成本平衡的解決方案。Brevis GC-2050不僅代表了島津氣相色譜技術方面的深厚技術底蘊，同時它也是助力電池產業鏈上下游企業攻克分析難題、提升研發與質控能效、最終筑牢產品安全防線的可靠伙伴。

注：文中最高級等程度類描述，僅限于同等條件下實驗組別對比結果

本文內容非商業廣告，僅供專業人士參考。

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