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    ICP电感耦合等离子体发射光谱仪

    微波碱熔消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定含包覆碳的磷酸铁锂中的磷、铁、锂

    发布日期:2024-12-25  点击次数:

    1.实验部分

    1.1主要仪器和试剂

    仪器:电感耦合等离子体发射光谱仪(上海8868体育官网仪器有限公司);微波消解仪。

    试剂:GSBG62001锂、GSBG62020-90铁、GSBG6200-90磷标准溶液,质量浓度1000μg/mL,国家钢铁材料测试中心;NaOH,分析纯级,天津市致远化学试剂有限公司;wHCl20%的盐酸;二级水。

    1.2实验方法

    称取含包覆碳的磷酸铁锂电池正极材料样品0.1g(精确至0.0001g),放入微波消解罐,加入少量水充分润湿,再加入NaOH0.81.0g,在功率750800W下微波作用5min,取出冷却至室温,旋开盖,用盐酸热溶液(5060℃)浸取溶块,然后用盐酸冷溶液洗涤(室温)并转移至100mL容量瓶,至容量瓶2/3处摇匀,加水至100mL,定容;双层慢速定量滤纸干过滤(弃去最初几毫升滤液,用30倍显微镜观察,滤液已没有黑色微小碳粒),吸取滤液10mL100mL容量瓶中,水定容即成待测液,同时做空白。

    1.3混合标液制作方法

    分别将Li、P、Fe标准溶液(1000μg/mL)用同样的试剂空白液稀释成100μg/mL的标准储备液。

    随同样品制备的试剂空白各吸取10mL510.0mL容量瓶中,按照ρP6.00、12.00、18.00、24.00、30.00μg/mL,ρFe20.00、25.00、30.00、35.00、40.00μg/mL,ρLi2.00、4.00、6.00、8.00、10.00μg/mL分别加入相应的Li、Fe、P标准储备液后定容。

    2结果与讨论

    2.1仪器工作条件、分析谱线和线性范围

    根据已有文献和现有仪器条件进行设计优化,仪器工作参数见表1。

    仪器工作条件:高频功率1.11.2kW,雾化器流量0.70.8L/min,等离子体气流量4.12L/min,辅助气流量1.0L/min,提升延时15s,稳定时间10s,泵速12r/min。


    2.2准确度、精密度实验

    1.2节方法进行5次平行测定并与GB/T33822—2017方法进行比较,结果见表2。

    从表2可知,本方法与标准法测定结果对比,无显著性差异,3种元素5次测定的标准偏差都小于2%,准确度高,精密性好

    2.3加标回收率实验

    本方法加标回收率实验结果见表3。从表3可知,P、Fe、Li加标回收率分别为91.0%109.0%、104.0%109.3%、98.0%103.7%。

    2.4方法检出限

    对空白样品平行测定11次,根据标准偏差的3倍计算出检出限为:磷0.038μg/mL、铁0.032μg/mL、锂0.039μg/mL。

    2.5盐分高容易堵塞管路问题的解决措施

    磷酸铁锂电池材料及熔剂都属高盐类物质,虽然稀释了10倍检测,但为预防ICP管路工作压力大出现堵塞,建议采用海水雾化器,虽然对检测灵敏度有所降低,但因为不是痕量分析,灵敏度的微小降低对实验结果准确度的影响在可接受范围之内。

    方法来源:[1]彭桦,张江坤,余慧茹,.微波碱熔消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定含包覆碳的磷酸铁锂中的磷、铁、锂[J].磷肥与复肥,2023,38(05):47-48.

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