電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定含包覆碳的磷酸鐵鋰中的磷、鐵、鋰
瀏覽次數(shù):88 發(fā)布日期:2024-12-25
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1.實(shí)驗(yàn)部分
1.1主要儀器和試劑
儀器:電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(上海美析儀器有限公司);微波消解儀。
試劑:GSBG62001鋰、GSBG62020-90鐵、GSBG6200-90磷標(biāo)準(zhǔn)溶液,質(zhì)量濃度1000μg/mL,國家鋼鐵材料測試中心;NaOH,分析純級,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;w(HCl)20%的鹽酸;二級水。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
稱取含包覆碳的磷酸鐵鋰電池正極材料樣品0.1g(精確至0.0001g),放入微波消解罐,加入少量水充分潤濕,再加入NaOH0.8~1.0g,在功率750~800W下微波作用5min,取出冷卻至室溫,旋開蓋,用鹽酸熱溶液(50~60℃)浸取溶塊,然后用鹽酸冷溶液洗滌(室溫)并轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶,至容量瓶2/3處搖勻,加水至100mL,定容;雙層慢速定量濾紙干過濾(棄去最初幾毫升濾液,用30倍顯微鏡觀察,濾液已沒有黑色微小碳粒),吸取濾液10mL至100mL容量瓶中,水定容即成待測液,同時(shí)做空白。
1.3混合標(biāo)液制作方法
分別將Li、P、Fe標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000μg/mL)用同樣的試劑空白液稀釋成100μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。
隨同樣品制備的試劑空白各吸取10mL至5個(gè)10.0mL容量瓶中,按照ρ(P)6.00、12.00、18.00、24.00、30.00μg/mL,ρ(Fe)20.00、25.00、30.00、35.00、40.00μg/mL,ρ(Li)2.00、4.00、6.00、8.00、10.00μg/mL分別加入相應(yīng)的Li、Fe、P標(biāo)準(zhǔn)儲備液后定容。
2.結(jié)果與討論
2.1儀器工作條件、分析譜線和線性范圍
根據(jù)已有文獻(xiàn)和現(xiàn)有儀器條件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,儀器工作參數(shù)見表1。
儀器工作條件:高頻功率1.1~1.2kW,霧化器流量0.7~0.8L/min,等離子體氣流量4.12L/min,輔助氣流量1.0L/min,提升延時(shí)15s,穩(wěn)定時(shí)間10s,泵速12r/min。
2.2準(zhǔn)確度、精密度實(shí)驗(yàn)
按1.2節(jié)方法進(jìn)行5次平行測定并與GB/T33822—2017方法進(jìn)行比較,結(jié)果見表2。
從表2可知,本方法與標(biāo)準(zhǔn)法測定結(jié)果對比,無顯著性差異,3種元素5次測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差都小于2%,準(zhǔn)確度高,精密性好。
2.3加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)
本方法加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。從表3可知,P、Fe、Li加標(biāo)回收率分別為91.0%~109.0%、104.0%~109.3%、98.0%~103.7%。
2.4方法檢出限
對空白樣品平行測定11次,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算出檢出限為:磷0.038μg/mL、鐵0.032μg/mL、鋰0.039μg/mL。
2.5鹽分高容易堵塞管路問題的解決措施
磷酸鐵鋰電池材料及熔劑都屬高鹽類物質(zhì),雖然稀釋了10倍檢測,但為預(yù)防ICP管路工作壓力大出現(xiàn)堵塞,建議采用海水霧化器,雖然對檢測靈敏度有所降低,但因?yàn)椴皇呛哿糠治,靈敏度的微小降低對實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度的影響在可接受范圍之內(nèi)。
方法來源:[1]彭樺,張江坤,余慧茹,等.微波堿熔消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定含包覆碳的磷酸鐵鋰中的磷、鐵、鋰[J].磷肥與復(fù)肥,2023,38(05):47-48.