固话:86-021-61558069 手机:13296018069 返回首页 | 联系我们
技术文章 / Technical article 您的位置:网站首页 > 技术文章 > 使用PreSens的残氧仪监测不同电解质或溶剂

使用PreSens的残氧仪监测不同电解质或溶剂

点击次数:297 发布时间:2022-07-18

使用PreSens的残氧仪OXY-1监测不同电解质或溶剂 用于 Li-O 2电池的研究 

   在 Li-O 2电池中,有机电解质中溶解氧的浓度是一个非常重要的参数。作为还原反应中的反应物,其浓度直接影响反应速率。到目前为止,已经报道了几项关于将不同电解质或溶剂用于 Li-O 2电池的研究。但是,由于电池性能和稳定性受多个参数控制,因此很难比较针对这些非常不同的情况收集的结果。为了消除这些情况下不同氧浓度的影响,必须可靠地测量溶解氧浓度。

图 1:带有集成 O 2传感器点的反应容器(左)

图 1:带有集成 O 2传感器点的反应容器(左)和带有 OXY-1 SMA 的实验装置,用于研究 DMSO 溶液中的氧溶解度。

测量DMSO 和基于 DMSO 的电解质溶液中的O 2浓度

   使用 PreSens OXY-1 SMA 和光学氧传感器点 SP-PSt3 测量不同锂盐的无水二甲基亚砜 (DMSO) 和基于 DMSO 的溶液中的溶解氧 (DO) 浓度。传感器点固定在一个简单的玻璃容器的内壁上(图 1)。随后将容器装满 DMSO,并在其中放置过夜。我们注意到,这一步对于获得可靠和可重复的结果至关重要,这很可能与传感器点的浸泡和肿胀有关。将溶液依次转移到该容器中并用合成空气(21:78 O 2 :N 2比,1 bar)测量前 30 分钟。将连接到 OXY-1 SMA 的光纤指向传感器点后,测量氧气浓度,直到在软件中可以看到稳定的读数(通常在几分钟内)。

传感器评估

   通过测量O2饱和蒸馏水中的O2浓度来评价传感器的灵敏度和校准,与文献值吻合较好。在 DMSO 的情况下,第一个实验旨在测试测量装置对溶解氧浓度的敏感性。无水 DMSO 用合成空气饱和并测量氧气浓度。同样,用纯氧饱和同一溶剂,再次测定氧浓度。测量数据显示出对溶解氧浓度的清晰线性依赖性,这与之前通过质谱测量发现的结果一致 [1]。

图 2:在 DMSO 中不同锂盐的1 mol/dm 3电解质溶液中溶解氧的相对浓度

图 2:在 DMSO 中不同锂盐的1 mol/dm 3电解质溶液中溶解氧的相对浓度,与在纯溶剂中测量的值相关;使用 OXY-1 SMA(左)和质谱结果(右)进行光学 DO 测量。

不同电解质溶液中的O 2浓度

   由于传感器是在水溶液中校准的,因此无法直接接受测量值,因此需要在 DMSO 中重新校准传感器。因此,此处显示的结果以相对浓度表示,始终与纯溶剂中测得的氧浓度相关(图 2)。如这些测量结果所示,氧溶解度不受三氟甲磺酸锂 (LiTF) 存在的显着影响,它会随着向溶液中添加双三氟甲磺酰亚胺锂 (Li-TFSI) 而增加,而当添加LiCLO 4时它会降低电解质。重要的是,后两种是含有 Li-O 2的 DMSO 中常用的电解质电池。当使用这些盐中的一种代替另一种时,氧气浓度——直接影响这些电池的化学成分——显着不同。比较在相同盐浓度下收集的结果,但不考虑不同的氧气浓度,因此在此类研究中可能会产生很大的误导。

   通过应用质谱法进行类似的测量。不深入细节,我们可以得出结论,这两种显着不同的方法得出了*相同的结论。


在线客服 二维码

扫一扫,关注我们