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  2. ICP/XRF光譜技術(shù)在鋰電池正極材料分析中的應用-華普通用

    發(fā)表日期:2023/03/03 瀏覽次數:

    移動(dòng)電子設備的使用和普及在過(guò)去二十年中大幅增加,如今大多數便攜式電子設備都是鋰離子電池供電的。對于性能和壽命,電池組件的元素組成起著(zhù)至關(guān)重要的作用。

    鋰電池材料構成主要包括正極材料、負極材料、隔膜和電解液。

    在鋰電正極材料當中,最常用的材料有鈷酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰和三元材料(鎳鈷錳的聚合物)。

    從生產(chǎn)到回收,鋰離子電池中正極材料的成分尤為重要。一個(gè)關(guān)鍵的參數是主要元素的精確比例,第二個(gè)關(guān)鍵的參數是痕量元素的含量,如Al、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、S、Na、Ni、Mg、Mo、Pb、Si、V、Zn。鋰離子電池的正極材料由鋰鹽組成,如鋰鈷氧化物(LiCoO2)或LiNiMn-CoO2。根據電池材料類(lèi)型的不同,除鋰外,許多其他元素和氧化物,如鐵(Fe)、鈦(Ti)、鋁(Al)或磷酸鹽(PO4)也作為主要成分組合在一起。正極材料中,主要元素鋰以及其他重要元素如Co,Fe,Mn,Ni,P和Ti都需要極高精密度和準確度的測定。同樣,雜質(zhì)元素也需要精確分析,很多雜質(zhì)元素濃度要求低于10ppm。

    那么,如何準確、可靠、快速地分析主量元素和痕量元素的含量水平呢?德國斯派克分析儀器公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了完美的解決方案,線(xiàn)性范圍從ppb 級可以跨越到0.1%。

    ICP-OES等離子體發(fā)射光譜儀可以準確地分析材料的主要成分,也可以在ppm水平上識別金屬乃至非金屬雜質(zhì),以保證加工過(guò)程中的質(zhì)量控制。

    XRF熒光光譜儀最適用于快速篩選任務(wù)。例如,它可以快速區分磷酸鐵鋰(LiFePO4)和鋰錳氧化物( LiMn2O4)。常用的NMC 811電池,鈷、錳和鎳之間的比例至關(guān)重要:必須準確保持8份鎳、1份錳和1份鈷的比例。校準良好的XRF熒光光譜儀可以快速測定給定樣品的元素摩爾比,以確認保持該比率。

    我們將討論ICP-OES等離子體發(fā)射光譜儀和ED-XRF 能量色散X熒光光譜這兩種元素分析技術(shù),用于確定鋰電池正極材料中主要元素和痕量元素的準確含量,以及如何幫助您把控正極材料元素組成以應對品控挑戰。
    ICP-OES等離子體發(fā)射光譜儀


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