
近年來(lái)鋰電池行業(yè)發(fā)展迅猛,在移動(dòng)設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。其中鋰作為鋰離子電池正極材料中重要組成成分,其含量對(duì)電池的性能有顯著影響。因此,對(duì)鋰離子電池材料中鋰含量的測(cè)定可為電池材料的評(píng)價(jià)和電池性能判定提供參考。
本應(yīng)用方案中,使用島津AA-7800火焰原子吸收分光光度計(jì),采用自吸收扣背景法建立了測(cè)定鋰電池正極材料中鋰元素含量的測(cè)定方法,該方法準(zhǔn)確可靠,滿(mǎn)足行業(yè)測(cè)試要求。
鋰元素分析要點(diǎn)
★ 鋰電池正極材料中鋰含量較高,采用AA分析高效準(zhǔn)確,經(jīng)濟(jì)便捷。
★ AA-7800可通過(guò)調(diào)整燃燒頭角度,分析高濃度鋰元素
★ 采用島津特色AA自吸收扣背景法
(1)磷酸鐵鋰:稱(chēng)取0.20 g(精確至0.0001g)樣品于聚四氟乙烯微波消解罐中,用水濕潤(rùn),加入6 mL濃鹽酸、2 mL濃硝酸,置于微波消解儀中進(jìn)行消解(10 min升至180 °C,再用10 min升至220 °C,保持30 min)。待消解完成后冷卻至室溫,取出,將消解罐中的溶液移入50 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。再精確移取0.1 mL樣品、1 mL 20%氯化鉀溶液于100 mL容量瓶中,0.5%硝酸溶液稀釋至刻度,混勻待測(cè)。同法制備平行樣和加標(biāo)回收樣品。
(2)鎳鈷錳酸鋰、鈷酸鋰:精確稱(chēng)取0.2 g(精確至0.0001g)樣品于聚四氟乙烯消解管中,用水濕潤(rùn),加入20 mL鹽酸溶液(1+1),放于電熱板上加熱溶解完全,冷卻后移入50 mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,混勻。再精確移取0.1 mL樣品、1 mL 20%氯化鉀溶液于100 mL容量瓶中,0.5%硝酸溶液稀釋至刻度,混勻待測(cè)。同法制備平行樣和加標(biāo)回收樣品。

標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)
使用1%硝酸溶液配制系列濃度為0.00 mg/L、0.25 mg/L、0.50 mg/L、0.75 mg/L、1.00 mg/L的Li標(biāo)準(zhǔn)溶液,同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)中氯化鉀的濃度為0.2%。標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)見(jiàn)下圖。

圖:Li元素標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)(r=1.0000)
● 檢出限
使用樣品空白溶液測(cè)定11次,分別以濃度的3倍和10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)計(jì)算檢出限和定量限。按樣品稱(chēng)量0.2 g,定容至50毫升后稀釋1000倍測(cè)試,計(jì)算方法檢出限和定量限,結(jié)果見(jiàn)下表所示。
表 方法檢出限及定量限

● 樣品測(cè)試結(jié)果
分別對(duì)磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鈷酸鋰樣品進(jìn)行測(cè)定,樣品鋰元素含量的分析結(jié)果見(jiàn)下表。
表 樣品測(cè)試結(jié)果

本文使用島津AA-7800火焰原子吸收分光光度計(jì)自吸收扣背景法建立了測(cè)定鋰電池正極材料磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸鋰、鈷酸鋰中鋰元素含量的方法。結(jié)果顯示:方法線(xiàn)性良好(r=1.0000),方法檢出限低,測(cè)定精密度好(RSD<1.34%),準(zhǔn)確度高(加標(biāo)回收率97.4%~101%),滿(mǎn)足鋰電池正極材料測(cè)定要求。
