聚力赋能 | 浅析锂电池原材料之硫酸锰
时间：2023-01-31 阅读：753
随着锂电池行业的爆发式发展，各种材料及应用受其影响，也得到了快速发展。而锂电池正极材料的成本占整个锂电池成本的 40% 以上，因此，得正极材料者得天下。目前，不管是三元正极材料、磷酸（锰）铁锂和钠电池正极等商业化材料，锰都非常重要；而富锂锰基正极材料（LMR）以廉价的锰为主要元素，放电比容量可以达到 250 mAh/g 以上，正是如此，成为了锂电池正极材料的一个重要研究方向[1]。锂电池用锰材料，主要有高纯硫酸锰、电池用四氧化三锰、高纯电解锰等。这些材料的纯度关系到锂电池的性能，正日益成为高级锂电池材料的重要来源。
ICP-OES 应用特点介绍
硫酸锰杂质元素通常采用 ICP-OES 来进行测定[2]，而安捷伦 5800 ICP-OES 正是为其存在，具有以下特点：
可耐受高基体组分，满足高基体下杂质元素的测定
待测样品多元素同时、快速测定，提高测定效率
Fitted 自动扣背景功能，减少手机积分带来的系统误差
FACT 快速自动曲线拟合背景校正技术有效扣除干扰
良好的精密度和稳定性
在测定过程中，由于硫酸锰基体对许多元素均会产生谱线干扰，因此，采用 FACT 校正功能可对谱线干扰进行有效校正。例如 As 元素，由于 As 188.980 nm、As 193.696 nm 和 As 197.198 nm 等推荐谱线均存在不同程度的谱线干扰，如果不采用 FACT 校正，积分后计算得到的样品含量可能会比参考值偏高 10 倍以上；而通过 FACT 校正后，谱线干扰情况得到了改善，有效提高待测元素的准确和可靠性。
采用 FACT 校正背景干扰后得到的硫酸锰样品中各元素谱图
图中：蓝色谱峰 - 样品实际谱图；红色虚线谱峰 - Mn 基体干扰峰；绿色谱峰- FACT 校正后谱峰
在样品日常分析的过程中，仪器的稳定性直接关系到测定数据的一致性和检测人员的工作效率，采用安捷伦 5800 ICP-OES 测定时，可有效保证测定的稳定性，硫酸锰加标样品 4 小时内 RSD < 1%，性能优异。
硫酸锰样品加标 4 h 测定各元素回收率
结语
采用 ICP-OES 准确定量分析高纯度电池级硫酸锰样品中多种杂质元素时，采用 FACT 校正技术，能够有效消除硫酸锰基体对待测元素的谱线干扰，同时，多元素同时快速的分析、良好的稳定性也可助力锂电行业实现高效快速的元素检测。
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参考文献：
1. 王俊，张学全，刘亚飞等. 高容量富锂锰基正极材料的研究进展[J]. 储能科学与技术，2022，11（10）：3051
2. HG/T 4823-2015电池用硫酸锰