[发明专利]一种固态电解质真密度的测试方法

说明书

本发明提供一种固态电解质真密度的测试方法，所述测试方法包括：对样品杯的质量进行称量，将所述样品杯放入手套箱中，然后将固态电解质的样品放入所述样品杯中，将所述样品杯进行密封，对密封后样品杯的质量进行称量，将所述样品杯放入真密度仪中，输入所述样品的质量，进行测试，得所述样品的真密度值。本发明提供一种新的固态电解质真密度测试方法弥补了目前测试固态电解质真密度的空缺。

技术领域

本发明涉及材料技术检测领域，尤其涉及一种固态电解质真密度的测试方法。

背景技术

电池在日常生活中起着重要的作用，锂离子电池主要由四个部件组成：正极，负极，电解质和隔膜。目前所用的电解质主要是液态电解质，其具有高导电性和优秀的电极表面润湿性，但是其电化学性能和热稳定性不好、离子选择性低、安全性差。而固态电解质与传统的液体电解质相比，具有低的可燃性、高的热稳定性、无泄漏、低爆炸危险等优点。基于这些优点，固态电解质电池的研究使用已经出现迅速增长的趋势。对锂离子电池固态电解质材料研发和生产过程中的性能表征，是确保锂离子电池最终性能必不可少的重要过程。固态电解质的密度测试，正是需要考察的一个重要指标。我们平时测固体物质密度的时候，往往由于物质颗粒内有空隙，测出来的密度其实是表观密度或者是堆积密度，而真密度是指材料在绝对密实的状态下单位体积的固体物质的实际质量，即去除内部孔隙或者颗粒间的空隙后的密度。提高固态电解质的真实密度，意味着可以提高锂离子电池的能量密度，提高电池的性能。

目前测定粉末样品密度的方法主要是液体浸渍法和气体容积法，液体浸渍法是将粉末浸入到易润湿粉末颗粒表面的浸液中，真空脱气以完全排除气泡，然后测定粉末样品所排除液体的体积，此法对于易溶样品或含有易溶成分样品不适用。而对于固态电解质来说本身对水分很敏感，故不适用液体浸渍法进行真密度测试。气体容积法是用气体代替液体测试粉末排除的体积来测试样品的真密度；然而，固态电解质易发生吸潮，如果按照普通粉末样品的测试过程，直接在空气中对样品进行取样称量，往往存在样品在未放入测试设备中已发生明显的吸水变化，使得样品的质量及真密度已发生明显的改变，故而无法测算出其真正的真实密度。从而影响固态电解质真密度测试结果，行业内对固态电解质真密度的测试仍存在较大障碍。目前对于提供一种新的测试固态电解质真密度方法的需求是业界亟待解决的重要课题。

发明内容

本发明实施例提供一种固态电解质真密度的测试方法。本发明提供的新的固态电解质真密度测试方法弥补了目前测试固态电解质真密度的空缺。

本发明实施例提供一种固态电解质真密度的测试方法，包括：对样品杯的质量进行称量，将所述样品杯放入手套箱中，然后将固态电解质的样品放入所述样品杯中，将所述样品杯进行密封，对密封后样品杯的质量进行称量，将所述样品杯放入真密度仪中，输入所述样品的质量，进行测试，得所述样品的真密度值。

本发明中，利用小分子直径的惰性气体在一定条件下的玻义尔定律(PV＝nRT)，通过测定由于样品测试腔放入样品所引起的样品测试腔气体容量的减少来精确测定样品的真实体积，从而得到其真密度，真密度＝质量/真实体积。尤其是，通过将样品杯转移到手套箱中，在手套箱中完成样品的取样及装样，装样结束后密封好转移出手套箱，由于手套箱中水的含量＜0.1ppm，能够避免在装样时样品吸收到过量的水分，进而影响样品的质量及状态，从而是测试样品的真密度值更加真实可靠。

根据本发明实施例提供的一种固态电解质真密度的测试方法，包括以下步骤：

1)开启真密度仪和气瓶进行预热；

2)采用标准球对所述样品杯进行校准；

3)取出所述标准球，对所述样品杯的质量进行称量；将所述样品杯放入手套箱中，然后将固态电解质的样品加入所述样品杯中，将所述样品杯进行密封，对密封后样品杯的质量进行称量，将样品杯放入设备中，设置真密度仪参数，输入所述样品的质量，进行测试，得到固态电解质的真密度值。