卤素离子

关注我们，更多干货和惊喜好礼陈洁 郑洪国 荆淼随着我国新冠疫情逐渐得到控制，各行各业复工复产进程不断加快。多家智能手机企业相继推出新款机型，折叠手机更是其中的重头戏。知名手机厂商近年来推出的折叠手机一经推出，随即售罄，市场火爆程度可见一斑。OLED作为折叠手机最重要的元器件，也得到前所未有的关注和重视。OLED面板具有可折叠、可弯曲的特性，可以彻底改变当前智能手机、甚至平板和笔记本电脑的既有形态。OLED是什么？OLED全称为有机发光二极管，是一种全新的平面显示技术，能够实现自发光。OLED材料作为OLED显示技术的核心，因高性能、低能耗、响应快速、超薄、柔性显示等优点，正从液晶显示器（LCD）手中夺取越来越多的市场份额。OLED有机材料OLED材料包括传输层材料，注入层材料及有机发光材料。与液晶显示组件相比，由于终端材料层替代了液晶面板中的滤光片、背光模组和液晶材料，使得OLED有机材料在整个OLED屏幕中占据了举足轻重的地位。发光材料是 OLED 器件中最重要的材料，一般发光材料应该具备较高的发光效率和良好的电子空穴传输性能。按化合物的分子结构，有机发光材料一般分为两大类： 高分子聚合物和小分子有机化合物。图 OLED基本结构（点击查看大图）OLED有机材料卤素限量要求光的亮度或强度取决于有机发光材料的性能。有机发光材料中卤素，会严重影响制成器件的寿命。业内一般规定有机光电材料卤素限值F、Cl为2 mg/Kg，Br、I为1 mg/Kg。OLED有机材料卤素测试难点有机发光材料为复杂有机基质，且纯度通常都比较高，所含的卤素杂质含量低，样品量小。因此，复杂样品基体消除、痕量卤素的释放和较低的检测灵敏度需求，均对分析方案带来极大的挑战。标准中OLED有机材料卤素检测方法简单、快速、准确的卤素测试方法一直吸引着大家的关注。卤素的测定，主要有氧瓶/氧弹燃烧离子色谱法，CIC在线燃烧离子色谱法，ICP-OES及ICP-MS等方法，不同测试方法各有其特色。材料中卤素释放及含量检测—不同方法对比• 无需前处理a：氧弹燃烧需要的手动制样燃烧，ICP-OES及ICP-MS需要微波消解等其他前处理方法。• 无人为操作误差b：样品转移过程存在人为误差。• 测定所有卤素c：ICP-OES无法测定F元素；ICP-MS F的第一电离能高于Ar，Cl在Ar等离子体中难电离。• 样品卤素检出浓度d：氧瓶/氧弹燃烧-离子色谱样品检出浓度＞10mg/Kg（参考文献7）；ICP-OES样品检出浓度Cl＞50mg/Kg，Br＞30mg/Kg（参考文献6）；ICP-MS样品检出浓度＞10mg/Kg。CIC燃烧离子色谱法具有简单易行，灵敏度高的优势，已经成为电子电器行业卤素检测的权威方法。韩国标准《KS M0180》，日本标准《JEITA ET-7304》，国际标准《IEC 62321 Part 3-2》及我国出入境标准《SN/T 3019.2-2013》均推荐CIC在线燃烧离子色谱法。赛默飞OLED有机材料卤素检测方案图 典型样品分离谱图（点击查看大图）

我们知道，锂电池浆料分为正极浆料和负极浆料两种，正极浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成；负极浆料则由粘合剂、石墨碳粉等组成。正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程，而且在这个过程中都伴随着温度、粘度、环境等变化。 锂离子电池浆料的混合分散过程可以分为宏观混合过程和微观分散过程，这两个过程始终都会伴随着锂离子电池浆料制备的整个过程。合浆后的浆料需要具有较好的稳定性，这是电池生产过程中保证电池一致性的一个重要指标。表征浆料稳定性的主要参数有流动性、粘度、固含量、密度等。 浆料的固含量和浆料稳定性息息相关，同种工艺与配方，浆料固含量越高，粘度越大，反之亦然。在一定范围内，粘度越高，浆料稳定性越高。固含量越高，浆料搅拌时间越短，所耗溶剂越少，涂布干燥效率越高，节省时间。高固含量的浆料还可以减少涂层间厚度，降低电池内阻。 锂电池的生产包括极片制造工艺阶段的浆料制备、浆料涂覆工序是整个锂电池制造的核心内容，浆料的固含量等参数就关系着电池电化学性能的好坏，我们就来探讨一下主流的测量锂离子电池浆料固含量的方法。锂离子电池正负极浆料目前的标准的测试方法为GB/T18856.2-2008 水煤浆试验方法第2 部分 浓度测定。浆料试样的采取与制备按锂离子电池浆料采样方法进行。BINDER FD115 (固含量测定烘箱）1.1 取充分搅拌均匀的浆料试样（3.0±0.2g） 置于预先干燥并称量（称准至0.0002g）过的称量瓶中，迅速加盖，称量（称准至0.0002g），晃动摊平。1.2 打开瓶盖，将称量瓶和瓶盖放入预先鼓风并已经加热到120～125℃的干燥箱中，在鼓风条件下，干燥2h。1.3 从干燥箱中取出称量瓶，立即盖上盖在空气中冷却约3min后放入干燥器中，冷却至室温，MT电子分析天平称量。1.4 进行检查性干燥，每次30min，直到连续两次干燥的试样质量的减少不超过0.003g或质量增加后为止。在后一种情况下，应才有质量增加前一次的质量作为计算依据。由此我们看出此方法的局限性： 目前主流采用是梅特勒的经典型HC103及超越型HX204这两款卤素红外水分仪测量电池浆料的固含量，其测定方法是如何简化测试流程又能和烘箱法的结果保持一致呢？ 一：HX204 超越型的卤素水分测定仪，主要的优势为：创新的悬挂式秤盘设计避免了加样腔的热量对秤盘的影响，通过消除对称量单元的负面热效应，改善测定结果。高性能 MonoBloc 称量单元可提供最大量程和最佳分辨率（200g，0.1mg），可满足要求最严苛的任务，可在最短的时间内获得非常可靠的结果。快速加热：先进的卤素灯技术是确保极为精确的快速加热和精确温度控制的关键。第二代卤素加热技术最大程度减少了热物质，通过缩短加热/冷却循环及精确的温度控制增强性能。采用冷仪器进行首次测量，与随后采用热仪器进行测量的精确程度相同。一键水分测定 ：One Click™ Moisture 的图形化用户界面可快速、顺畅地执行操作，同时提供实时的干燥曲线和控制图表。了解测量，自动化控制图表可显示每个样品的固含量的含量变化趋势。具有测试方法开发功能。 具有终点判定方法选择功能 二：梅特勒-托利多全新经典HC103水份测定仪 使用 HC103 卤素水份测定仪轻松执行浆料固含量的测定。借助触摸屏操作和用户指导，HC103 使用起来十分方便。 2. 坚固耐用的设计均可确保今后数年内获得可靠的结果。 3. 图形化用户界面：让您倍感舒适自在，只需轻轻一击即可立即开始水份测定。4. SmartCal功能：确保可信水份结果的性能验证，应当在保养间隔期间定期测试卤素水份测定仪，以确保水份测量结果始终正确。通过 SmartCal，我们可提供一种在简单的 10 分钟测试中对您卤素水份测定仪的整体性能进行验证的独特测试物质。5.HC103 和HX204 的最小浆料的称量量为0.1g, 为了保证浆料固含量的准确性及重现性，建议称量量在0.5-3.5 g 左右。对于浆料而言，需要选用可重复使用的不锈钢样品盘及玻璃纤维盘进行测试。 根据正负极浆料水分残留及NMP残留物质的特性，一般可以进行120-155度左右的方法开发，通过测定方法开发功能，以烘箱法的结果进行比对修订及优化，最终形成固定的正负极浆料固含量的标准方法，保存在仪器界面的快捷键中，均匀放置好浆料样品好，一键开始测量，约2-10min自己显示结果。 结论梅特勒公司的HX204和HC103 卤素红外水分仪，非常适合于工厂车间和实验室进行原料，半成品和成品的水分或者固含量的测定。可以在几分钟内提供精确可靠的水分或固含量的信息，确保最佳的产品质量和至高的生产力，助力于锂电池正负极浆料固含量测定，有力保障锂离子电池的性能品质。

卤素（halogen），卤族元素的简称，是元素周期表上的第ⅦA族元素，包括氟、氯、溴、碘、哎等五元素。由于哎属于放射性元素，所以人们常说的卤素是指氟、氯、溴、碘。 卤素的危害极大，对免疫系统的毒性，对内分泌系统的影响，对生殖和发育的影响，致癌作用，其他的毒性（精神和心理疾患），多数卤化物属于环境荷尔蒙物质。 根据许多科学研究显示，卤素系阻燃剂已经成为日常环境中到处扩散的污染物，且对于环境与人类的威胁日益升高。而制造、循环回收、或拋弃家电及其它消费性产品的行为，则是造成这些污染物释放到环境的主要途径。为保护环境，各种法律法规也相继出现，是为了限制卤素的使用。某些卤素系阻燃剂已经不能使用在电器产品和房屋建材的塑料材料部份 (此泛指塑料的表面/外壳)。 塑料材料中禁用卤素系阻燃剂的原因是此种阻燃剂无法回收使用，而且在燃烧与加热过程中会释放有害物质，威胁到人类身体的健康、环境和下一代子孙。 目前，天瑞仪器在EDX3600B的基础上进行优良改造，引进美国产的卤素测试高效X光管，利用高信噪比的电子线路单元和卤素测试专用X荧光分析软件,已经成功研制出新款分析仪器EDX3600B(H)。EDX3600B(H)卤素测试专用配件是针对卤族元素(特别是氯元素)的测试而开发。经过多次实验无卤分析所得数据分析，无卤分析的结果十分接近标准值，EDX3600B(H)可广泛应用于各种类型的无卤测试。 screen.width-300)this.width=screen.width-300" EDX3600B(H)实验无卤分析(大气状态)数据