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元素解碼 | 安捷倫ICP-OES助力駛?cè)搿扳c”電池元素檢測快車道
近年來,，隨著國家碳中和目標的設(shè)定和能源轉(zhuǎn)型需求的增加,，新能源電池作為動力和儲能領(lǐng)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(chǎn)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(jīng)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(chǎn)計劃,，2023 年也是鈉電池產(chǎn)業(yè)化元年,。可以預見,，隨著技術(shù)進步和市場需求的增長,，鈉電池產(chǎn)業(yè)將很快迎來一波繁榮期。
ICP-OES 應(yīng)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：
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氣路采用連續(xù)可調(diào)質(zhì)量流量計
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光室溫度波動范圍為 ± 0.1 ℃
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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(shù)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(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)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(nèi) Cu,、Fe、Mn 和 Ni 元素的摩爾百分比極差均小于 < 0.15%,。測定結(jié)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(nèi)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(jié)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(jié)果
結(jié)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。