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安捷伦 5800 ICP-OES 元素分析解决方案,助力钠离子电池量产元年!

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近年来,锂离子电池凭借其优异的性能一直是主导的电池体系,特别是在动力电池和储能领域。但从 2021 年中旬以来,碳酸锂价格持续飙升,锂电池成本大幅提升,给产业链带来了巨大压力。


钠离子电池具有高安全性、高倍率性能、优良高低温性能和低成本等优点,且钠资源地壳储量丰富,在全 球锂价高起、锂资源长期紧平衡的背景下,钠离子电池将成为锂离子电池的重要补充。相比锂电池,钠离子电池能量密度较低,适用于对能量密度要求不高、对成本及安全性较为敏感的场景,如低速电动车和储能领域。


钠电池正极存在三条技术路线,分别是层状金属氧化物、普鲁士蓝类、聚阴离子,而负极则主要为硬碳。目前,层状金属氧化物路线已实现正极材料和电芯的小规模量产,其结构和生产工艺与锂电池三元正极类似,因而检测内容也极为相似。如下面展示的某三元钠离子电池正极材料主含量测试,在 Agilent 5800 ICP-OES,软件不仅可以自动计算各元素质量分数,同时还可以实现三种过渡金属摩尔百分比的自动计算,省去了需要先导出数据再放到 Excel 计算摩尔比的麻烦。


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不论是锂电池还是钠电池,在正极材料的分析中,过渡金属主量元素的检测是重中之重,其检测的稳定性可能会直接影响产品的最 终品质。下面是某种正极三元材料主含量摩尔比的连续 10 次测定结果,可以看到在不需要内标校正的情况下,三种过渡金属元素摩尔比 RSD 均小于 0.1%,最 大值与最 小值的差值小于 0.1,体现了极高的稳定性。


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除了正极主元素,正负极的杂质检测可能挑战性更大。由于钠离子电池采用了全新的材料体系,其中的杂质元素种类可能有很大变化,如何快速了解样品中元素的分布情况?安捷伦 5800 ICP-OES 软件标配的 IntelliQuant 智能半定量功能可以轻松解决


如下图中所示,某负极材料的智能半定量测定结果无需建立标准曲线,只需要将样品溶液进样一次,即可得到样品中几乎所有元素的种类和含量情况,独特的热力图设计,可以更加直观了解样品中各元素浓度分布信息。


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总之,钠离子电池规模化生产在即,安捷伦提供的高效稳定检测方案将帮助行业“开好头,走稳路”!

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