一、前言
锂电池可以分为多类,带铜铝极片的、带干性隔膜黑粉铝极片的、黑粉和铝极片的等等。对于不同种类的锂电池极片需要使用不同的方式进行处理。为了检测锂电池正极极片中的多种金属元素含量,选择微波消解对其进行前处理,探索最适合的消解参数,该方法还有回收率高、空白低等特点,有利于后续对多种无机元素的快速准确测定。
二、仪器与试剂
2.1、仪器
新仪MASTER-18微波消解仪,赶酸器,分析天平(十万分之一)等。
2.2、试剂
硝酸(68%),盐酸(37%),氢氟酸(40%),高氯酸(72%),
三、实验方法
3.1、消解
精确称取锂电池正极极片样品约0.1g(精确至0.1mg)置于消解罐底部,加入6mL硝酸、2mL氢氟酸和1mL高氯酸,静置15min左右,待无明显反应,组装消解罐,按照表一设置参数进行消解实验:
表一
阶段
|
温度/℃
|
时间/min
|
功率/W
|
1
|
150
|
10
|
400
|
2
|
180
|
5
|
400
|
3
|
210
|
40
|
400
|
实验结束,待冷却至60℃以下,消解罐转移至通风橱中缓慢打开,放置在赶酸器上150℃赶酸至近干,将消解液转移至烧杯中加水稀释,溶液中含有少量白色沉淀。
3.2、调整实验参数
重新称取正极极片样品约0.1g(精确至0.1mg)置于消解罐底部,加入3mL硝酸、3mL盐酸和4mL高氯酸,静置15min左右,待无明显反应,组装消解罐,按照表二设置参数进行消解实验:
表二
阶段
|
温度/℃
|
时间/min
|
功率/W
|
1
|
150
|
10
|
400
|
2
|
180
|
5
|
400
|
3
|
210
|
60
|
400
|
实验结束,待冷却至60℃以下,消解罐转移至通风橱中缓慢打开,放置在赶酸器上150℃赶酸至近干,将消解液转移至烧杯中加水稀释,溶液中仍含有少量白色沉淀。
四、结果与讨论
实验选择的锂电池正极极片样品,取样量为0.1g,选用的两种实验方法均无法将其完全溶解,建议过滤后或者取溶液上清液进行检测。
五、注意事项
1、高氯酸与有机物接触会剧烈反应,使用时应确保样品中不含有机物成分。
2、溶液中高氯酸与氢氟酸的含量较高,实验人员在处理时应做好防护,同时防止溶液接触玻璃器皿,以免造成腐蚀。