一、前言
鋰電池可以分為多類,帶銅鋁極片的、帶干性隔膜黑粉鋁極片的、黑粉和鋁極片的等等。對(duì)于不同種類的鋰電池極片需要使用不同的方式進(jìn)行處理。為了檢測(cè)鋰電池正極極片中的多種金屬元素含量,選擇微波消解對(duì)其進(jìn)行前處理,探索最適合的消解參數(shù),該方法還有回收率高、空白低等特點(diǎn),有利于后續(xù)對(duì)多種無(wú)機(jī)元素的快速準(zhǔn)確測(cè)定。
二、儀器與試劑
2.1、儀器
新儀MASTER-18微波消解儀,趕酸器,分析天平(十萬(wàn)分之一)等。
2.2、試劑
硝酸(68%),鹽酸(37%),氫氟酸(40%),高氯酸(72%),
三、實(shí)驗(yàn)方法
3.1、消解
精確稱取鋰電池正極極片樣品約0.1g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入6mL硝酸、2mL氫氟酸和1mL高氯酸,靜置15min左右,待無(wú)明顯反應(yīng),組裝消解罐,按照表一設(shè)置參數(shù)進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
表一
階段
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溫度/℃
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時(shí)間/min
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功率/W
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1
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150
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10
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400
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2
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180
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5
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400
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3
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210
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40
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400
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實(shí)驗(yàn)結(jié)束,待冷卻至60℃以下,消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開(kāi),放置在趕酸器上150℃趕酸至近干,將消解液轉(zhuǎn)移至燒杯中加水稀釋,溶液中含有少量白色沉淀。
3.2、調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)
重新稱取正極極片樣品約0.1g(精確至0.1mg)置于消解罐底部,加入3mL硝酸、3mL鹽酸和4mL高氯酸,靜置15min左右,待無(wú)明顯反應(yīng),組裝消解罐,按照表二設(shè)置參數(shù)進(jìn)行消解實(shí)驗(yàn):
表二
階段
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溫度/℃
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時(shí)間/min
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功率/W
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1
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150
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10
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400
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2
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180
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5
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400
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3
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210
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60
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400
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實(shí)驗(yàn)結(jié)束,待冷卻至60℃以下,消解罐轉(zhuǎn)移至通風(fēng)櫥中緩慢打開(kāi),放置在趕酸器上150℃趕酸至近干,將消解液轉(zhuǎn)移至燒杯中加水稀釋,溶液中仍含有少量白色沉淀。
四、結(jié)果與討論
實(shí)驗(yàn)選擇的鋰電池正極極片樣品,取樣量為0.1g,選用的兩種實(shí)驗(yàn)方法均無(wú)法將其完全溶解,建議過(guò)濾后或者取溶液上清液進(jìn)行檢測(cè)。
五、注意事項(xiàng)
1、高氯酸與有機(jī)物接觸會(huì)劇烈反應(yīng),使用時(shí)應(yīng)確保樣品中不含有機(jī)物成分。
2、溶液中高氯酸與氫氟酸的含量較高,實(shí)驗(yàn)人員在處理時(shí)應(yīng)做好防護(hù),同時(shí)防止溶液接觸玻璃器皿,以免造成腐蝕。