表2. 安捷倫5110 ICP-OES的儀器條件
除了 LFP、陽極和再生材料，對(duì)所有的樣品都提供了完荃的消解，在分析之前，LFP，陽極和再生材料需要過濾，所有樣品的體積都定容到50毫升，需要注意的是，對(duì)鋰礦石和鹽提供了澄清的溶液，陰極材料根據(jù)金屬和不同的比例提供了澄清和有色的溶液，這些顏色和強(qiáng)度可以告訴我們一些關(guān)于 NMC 中鎳鈷比例的信息，有幾種 NMC 的配方，參見圖 2 中各種消化溶液的顏色示例。所有認(rèn)證參考物質(zhì)的回收率數(shù)據(jù)見表3。無論是花瓣巖(SRM182)還是鋰云母(SRM183) ，鋰的回收率都在 96% 以上。
圖2. Li Salts 鋰鹽、NMC Cathode（鎳錳鈷三元鋰陰極）、LCO Cathode（鈷酸鋰陰極）、LFP Cathode（磷酸鐵鋰）
表3. SRM材料蒙大拿土壤II*、花瓣巖和鱗欖石的回收率
*蒙大拿州土壤II（SRM 2711a）沒有通過Li認(rèn)證
我們選擇蒙大拿土壤 II (SRM 2711a)作為標(biāo)準(zhǔn)，因為它類似于礦石，并被認(rèn)證含有多種元素。
為了驗(yàn)證我們的分析，我們?cè)谔妓?span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: Arial, sans-serif; font-size: 13px; background-color: rgb(255, 255, 255);">钅里中加入了 1 ppm 的低加標(biāo)和 20 ppm 的高加標(biāo)，回收數(shù)據(jù)如表 4 所示，除了那些天然存在于鋰鹽中的元素外，所有元素都在它們的峰值范圍內(nèi)。注意鉀和鈉的升高值，這是已知的鋰鹽雜質(zhì)。
表4. 添加碳酸钅里的回收率-低1 ppm和高20 ppm 
表 5 列出了在我們的陽極和陰極材料中發(fā)現(xiàn)的元素雜質(zhì)，了解哪些元素存在并找到減少或消除它們的方法，這對(duì)于提高未來電池的性能是必要的。表 6 列出了在我們的兩種陰極材料中發(fā)現(xiàn)的
主要元素，這可以用來證明添加到陰極材料中的各種金屬的數(shù)量和比例。
表5. 元素雜質(zhì)的PPM回收率
表6. NMC和LFP中主要元素的回收率
結(jié)論
至關(guān)重要的是，制造商能夠識(shí)別鋰電池材料中存在的雜質(zhì)，以確保終的電池性能不會(huì)受到影響。該行業(yè)要求使用性能更好、壽命更長(zhǎng)的電池，這反過來又要求使用更高純度的原材料。適當(dāng)?shù)臉悠分苽?/span>為分析提供均勻的消化液，在這一過程中起著至關(guān)重要的作用。帶有 iWave 溫度控制的 MARS 6可以消化各種用于鋰電池生產(chǎn)的樣品。對(duì)于大部分的電池材料和鋰基鹽，消解的方式生成了澄清和無粒子的溶液，同時(shí)提供了一個(gè)持續(xù)的有效的LFP 陰極解析石墨的浸出，也包括陽極樣品。回收的 SRM 和實(shí)際樣品表明，微波消解是制備這些類型樣品的亻圭選擇。未來的工作將包括準(zhǔn)備沒有 HF 的樣品，以提供結(jié)果的比較，因?yàn)樵S多實(shí)驗(yàn)室避免這種酸。
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