一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法与流程

本发明涉及元素分析领域，更具体地，涉及以电感耦合等离子体（icp）发射光谱测定锂离子电池正极材料中的元素，尤其是指一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法。

背景技术：

1、锂离子电池常用的三元正极材料含有的主要金属元素为镍、钴、锰（ncm型）或镍、钴、铝（nca型）。有些三元正极材料中，则同时包含镍钴锰铝为主元素，如中国专利cn110518206。钼的氧化物具有较好的抗腐蚀性能，在一些新型三元正极材料中，往往使用氧化钼或其他含钼的物质包裹三元材料纳米粒子使其不容易在电解液的腐蚀下粉化，如中国专利cn108091852、cn113054168。

2、在上述几种三元材料的化学组分分析中，由于其组分和制备工艺复杂，参照中华人民共和国有色金属行业标准ys/t1006.2-2014，一般需使用电感耦合等离子体发射光谱测定其主要金属元素含量。在该标准中，推荐铝的测定谱线为al（i）396.153 nm。但是，该波长与钼的谱线mo（ii）396.151 nm几乎完全重合，因此，当三元材料含有钼包覆层时，铝的定性和定量测量会受到较大的影响。此外，铝的其他可用谱线中，al（i）237.312 nm与co（i）237.309 nm几乎重合，al（i）394.401 nm与ni（i）394.410 nm形成强干扰。由于在三元材料中总是存在高浓度的钴和镍，使这些备选谱线也不可用。不过，mo（ii）204.598 nm处的谱线远离所有三元材料中常见元素的干扰，可用于测定试样中钼的含量。

3、磷钼酸是一种小分子杂多酸，分子式可写为h3po4·12moo3。其在水、乙醇和乙醚中都具有一定的溶解度。它的性质稳定，在强酸中不分解，在非还原性溶液中可长期保存。

技术实现思路

1、针对一些新型锂离子电池三元正极材料中含钼而严重干扰其中铝含量测定的问题，发明目的在于：提供一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法。

2、本发明目的通过下述方案实现：一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法，该正极材料为三元正极棒料，其特征在于，包括如下步骤：

3、（1）将磷钼酸分散在有机溶剂中配制成含钼有机溶液；

4、（2）将三元正极材料溶解于盐酸溶液中，作为原试样的原溶液；

5、（3）取步骤（1）所得有机溶液并将其蒸干，随后向其中注入部分步骤（2）中所得原溶液，并迅速摇振使磷钼酸在新溶液中重新分散，作为掺钼溶液，使其钼元素浓度上升；

6、（4）分别以电感耦合等离子体（icp）发射光谱测定原溶液和掺钼溶液，在al（i）396.153 nm处测定铝的含量，在mo（ii）204.598 nm处测定钼的含量；

7、（5）以钼元素含量为横轴，铝元素为纵轴将原溶液和掺钼溶液浓度绘制在图中；在对应的数据点外绘制代表测量实验误差的方框，并通过如附图1所示的图解法在纵轴上获得校正得到的铝元素含量。

8、采用图解法得到消除钼干扰的铝元素含量。

9、其中，步骤（5）中，每个方框的中心点在对应的数据点上，其高为对应数据点铝元素测定值的平均偏差d的2倍，其宽度为对应数据点钼元素测定值的平均偏差d的2倍。

10、如附图1所示，图解法中连接两个数据点和方框，并延长至纵轴上，对应的截距值范围即为经过校正的铝元素浓度范围。

11、优选的，步骤（1）中使用乙醇或乙醚作为溶剂。

12、优选的，步骤（2）、步骤（4）中各项测量方法及参数参照中华人民共和国有色金属行业标准ys/t1006.2-2014执行。

13、优选的，步骤（5）中平均偏差值由icp设备根据5次连续快速测量的结果得出。

14、本发明机理是：由于钼的氧化物往往难溶于强酸，本发明方法并不能直接获得试样中钼元素的含量，但通过加入法可消除其对铝元素测定的干扰。磷钼酸既能溶于部分有机物，又能溶于水的特点有利于具体实验操作并提高精度。

15、针对一些新型锂离子电池三元正极材料中含钼而严重干扰其中铝含量测定的问题，发明了一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法，本发明的优点：

16、（1）无需设备的改造，仅额外加入钼源试剂；

17、（2）操作简单，可以方便地附加在标准测定流程中。

技术特征：

1.一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法，该正极材料为三元正极棒料，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1 所述的一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法，其特征在于，步骤（1）中使用的有机溶剂为乙醇或乙醚。

3.根据权利要求1或2 所述的一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法，其特征在于，按下述步骤：

4.根据权利要求1或2 所述的一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法，其特征在于，按下述步骤：

技术总结
本发明公开一种在含钼的锂离子电池正极材料的元素测定中校正铝含量的方法，该正极材料为三元正极棒料，其特征在于，包括如下步骤：（1）将磷钼酸分散于有机溶剂中；（2）将三元正极材料溶于盐酸中作为原试样；（3）将步骤（2）所得含钼溶液蒸干后加入原试样，使其钼元素浓度上升；（4）分别以电感耦合等离子体发射光谱测定原试样与掺钼试样中铝与钼元素的含量；（5）通过图解得到消除钼干扰的铝元素含量。本发明无需设备的改造，仅额外加入钼源试剂。操作简单，可以方便地附加在标准测定流程中。

技术研发人员：张放为,王金,王敬锋,张芳
受保护的技术使用者：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29