4
元素解碼 | 安捷倫ICP-OES助力駛入“鈉”電池元素檢測快車道
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點，已經成為儲能電池和低速電動車的優選方案，目前，各大電池頭部企業也在積極發布鈉電池的量產計劃，2023 年也是鈉電池產業化元年。可以預見，隨著技術進步和市場需求的增長，鈉電池產業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：
-
氣路采用連續可調質量流量計
-
光室溫度波動范圍為 ± 0.1 ℃
-
儀器參數實時監控面板，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定性關系到產品質量，采用 ICP-OES 測定時，具有極大的挑戰，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定性。
4 h 穩定性測試（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定性。
5 天穩定性測試結果
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和穩定的光室，確保儀器具有良好的穩定性。這將有助于鋰電行業實現高效快速的元素檢測。