2020年起,新能源行業(yè)蓬勃發(fā)展,對于鋰電池材料的研究正在不斷創(chuàng)新發(fā)展,對于鋰電池正極材料的檢測,創(chuàng)想儀器X熒光光譜儀可起到重要的檢測作用。
鋰離子電池正極材料的容量和能量密度對電池的性能起著關(guān)鍵作用。而在正極材料的三元層狀結(jié)構(gòu)中,元素配比對材料的性能具有至關(guān)重要的影響,因此對正極材料中各種元素的準確定量是電池研發(fā)生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)之一。
對于正極材料中元素的定量分析,需要考慮到多種因素,其中包括檢測速度、準確度、儀器穩(wěn)定性等常見評價指標,另外也要對于實驗室安全和環(huán)保成本,樣品前處理方法,檢測儀器的易用性,人為誤差的影響大小等,這些都是在研發(fā)和生產(chǎn)質(zhì)量控制中不可忽視的問題。

鋰電池正極材料的檢測-X熒光光譜儀
創(chuàng)想儀器X熒光光譜儀是一款能量色散型X熒光光譜儀,可實現(xiàn)在鋰電池材料中的多種元素檢測分析,不管是使用壓片還是熔融制樣檢測方式,都能得到理想的檢測結(jié)果。相比于其他檢測方式,X熒光光譜儀在檢測正極材料上有著更多優(yōu)勢:
X熒光光譜儀的檢測,不需要復雜的前處理步驟,檢測速度快。且樣品制備簡單:對于固體即可使用松散粉末直接進行測試,也可簡單壓片或進行玻璃熔珠測試;對于液體樣品,更可以使用液體杯直接原樣測試。
另一方面,XRF內(nèi)部無復雜管路,光路簡單,不會產(chǎn)生污染以及堵塞風險,檢測濃度可以從ppm級至100%,對于正極材料而言,無論樣品中的主量元素還是微量元素都能夠進行準確定量,滿足生產(chǎn)控制檢測需求。
在實際生產(chǎn)過程中,正極材料因為摻雜或者碳包覆,其他檢測方法受制于常規(guī)酸很難消解樣品,無法實現(xiàn)準確且穩(wěn)定地測量。因此,X射線熒光光譜技術(shù)(XRF)越來越多地被鋰電行業(yè)所接受并逐步應用。
近些年,快速發(fā)展的能量色散X射線熒光光譜(EDXRF)技術(shù)作為XRF技術(shù)的前沿分支,以其體積緊湊、使用方便等優(yōu)勢得到了許多行業(yè)檢測用戶的認可。但在鋰電行業(yè)還未得到廣泛應用,究其主要原因,是由于普通能譜儀的檢測性能在缺乏標準品的情況下,無法滿足某些元素準確定量的檢測需求。
使用創(chuàng)想儀器X熒光光譜儀對鋰電池正極材料中,三元材料Ni(15-70%)、Co(5-30%)、Mn(5-30%)三種主量元素,采用壓片和玻璃熔珠兩種不同的制樣方法進行檢測,均能得到理想的檢測結(jié)果,是鋰電行業(yè)正極材料元素分析檢測值得信賴的工具。