近年來,隨著國家碳中和目標的設定和能源轉型需求的增加,新能源電池作為動力和儲能領域的作用越來越重要,常見的化學電池包括鉛酸電池、鋰電池、鈉電池和液流電池等。然而,由于鋰資源的稀缺和鋰電池生產成本的問題,鈉電池正逐漸成為研究的熱點。
鈉電池由于具有低成本、原材料豐富和更高的安全性等優(yōu)點,已經成為儲能電池和低速電動車的優(yōu)選方案,目前,各大電池頭部企業(yè)也在積極發(fā)布鈉電池的量產計劃,2023 年也是鈉電池產業(yè)化元年??梢灶A見,隨著技術進步和市場需求的增長,鈉電池產業(yè)將很快迎來一波繁榮期。
icp-oes 應用特點介紹
鈉電池正極材料主含量元素分析,采用的安捷倫 5800 icp-oes 具有以下特點:
氣路采用連續(xù)可調質量流量計
光室溫度波動范圍為 ± 0.1 ℃
儀器參數(shù)實時監(jiān)控面板,可以實時掌握霧化氣壓力,等離子氣排氣溫度和氬氣壓力波動,保證儀器具有良好的穩(wěn)定性
鈉電池正極材料主要分為三種技術路線,即層狀氧化物、普魯士藍類和聚陰離子正極材料。目前比較有代表性的正極材料為層狀氧化物,和三元正極材料類似,鈉電正極材料也需要測定主含量元素及摩爾比,主含量的準確性和穩(wěn)定性關系到產品質量,采用 icp-oes 測定時,具有極大的挑戰(zhàn),采用安捷倫 5800 icp-oes測定人工合成的模擬鈉電池正極材料消解液中的主含量元素時,分別將 cu、fe、mn 和 ni 元素的實測摩爾百分比減去 20%、20%、30% 和 30%,得到的 4 h 內 cu、fe、mn 和 ni 元素的摩爾百分比極差均小于 < 0.15%。測定結果波動極小,該方法具有出色的長期穩(wěn)定性。
4 h 穩(wěn)定性測試(無內標校正)中各目標元素摩爾百分比的波動
本實驗進行了 5 天穩(wěn)定性測試,測定結果顯示,cu、fe、mn 和 ni 元素的摩爾百分比極差均小于 0.1%,表明該方法在多日測試中具有良好的穩(wěn)定性。
5 天穩(wěn)定性測試結果
結語
采用icp-oes 進行鈉電池主含量的準確定量分析,搭配氣路高精度控制系統(tǒng)和穩(wěn)定的光室,確保儀器具有良好的穩(wěn)定性。這將有助于鋰電行業(yè)實現(xiàn)高效快速的元素檢測。