有鋰行天下 | 使用NexION 5000 ICP-MS測定鋰材料中的雜質(zhì)

來源：珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司      分類：商機 2023-12-21 17:30:07 360閱讀次數(shù)

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鋰（Li）在日常生活中發(fā)揮著重要作用，幾乎在現(xiàn)代生活的各個方面都能看到它的身影。鋰電池因為其優(yōu)異的性能被廣泛應(yīng)用于手機、電腦、電動汽車等便攜式電子設(shè)備。為了滿足消費者對更長的電池壽命和更快的充電能力的需求，鋰電池技術(shù)不斷進步。

此外，隨著電氣化、可再生能源和電動汽車的普及，對鋰基材料的需求也在增加。為了滿足這一需求，目前的電池生產(chǎn)技術(shù)需要改進，更好地控制所用的原材料及其物理特性。例如，鋰鹽通常從鹽水提取，但在提取過程中需要去除多余的鈉，以防止電池過熱。因此，能夠檢測出鋰電池材料中存在的雜質(zhì)對制造商和供應(yīng)商至關(guān)重要。

目前，大多數(shù)鋰鹽化合物的純度是使用ICP-OES進行分析的，但由于ICP-OES靈敏度的限制，只能對少數(shù)元素進行測量。隨著對更高純度原材料的需求，雜質(zhì)分析儀需要從ICP-OES更換為ICP-MS或多重四極桿ICP-MS。

本應(yīng)用文章使用NexION 5000多重四極桿ICP-MS進行了高純度鋰鹽的分析。

該儀器具有通用池技術(shù)、全基體進樣系統(tǒng)、電子稀釋和OmniRing技術(shù)等功能，可提高靈敏度并優(yōu)化MS/MS和質(zhì)荷比轉(zhuǎn)移操作模式。

在分析高純度物質(zhì)的過程中，可能需要同時測量主量/基質(zhì)元素和雜質(zhì)。但目前在主量和次要元素的測量方面存在著分析上的挑戰(zhàn)，必須加以克服。分析溶液中的主量元素（在本研究中是Li）可能是一個挑戰(zhàn)。由于與微量元素相比，主量元素的濃度非常高，不稀釋就進行分析會造成檢測器飽和或重負(fù)荷。在NexION ICP-MS儀器中，可使用RPa在通用池中對用戶選擇的質(zhì)量的信號進行選擇性地衰減。

本研究還對三種不同的碳酸鋰樣品制備液進行了分析。三個樣品的平均6Li和7Li結(jié)果都在0.1%以內(nèi)，證實了該方法的準(zhǔn)確度。但應(yīng)注意，0.1%的差異相當(dāng)于250mg樣品中的1mg鋰。

總之，隨著鋰電池需求的不斷增長，高等級電池制造商需要在未來幾年內(nèi)將純度進一步提高至99.95-99.99%。對純度要求的快速提高將改變對原材料的分析，需要分析更多的元素，并能夠準(zhǔn)確測量較低的元素水平。為了滿足這些要求，需要使用更先進的儀器和技術(shù)進行分析。

想了解具體實驗方法，掃描二維碼進行文獻閱讀

參考文獻

1. NexION 5000 Multi-Quadrupole ICP Mass Spectrometer, Product Note, PerkinElmer, 2020.

2. All Matrix Solution System for NexION ICP-MS, Technical Note, PerkinElmer, 2020.

3. Bandura, D.R.; Baranov, V.I.; Tanner, S.D. “Detection of Ultratrace Phosphorus and Sulfur by Quadrupole ICPMS with Dynamic Reaction Cell”, Analytical Chemistry 2002 74(7), 1497-1502.

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