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鋰離子電池,理學XRF可以做到…

來源:日本理學株式會社      分類:應用方案 2025-03-31 17:00:13 146閱讀次數
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理學Supermini200是?

理學的Supermini200作為一款臺式順序波長色散 X 射線熒光光譜儀(WDXRF),憑借其高分辨率性能和緊湊體積設計,在基本參數法與經驗系數法軟件功能方面展現出顯著優勢。他可對從氧(O)到鈾(U)的元素進行精準分析,適用于幾乎所有類型材料。通過創新技術,Supermini200實現了低使用成本(COO)、高分辨率與更低檢測限(LLD)的完美平衡,他為用戶提供了高效可靠的元素分析解決方案。

那Supermini200在鋰離子電池應用有哪些呢?

如下圖,為您標識了理學Supermini200在鋰離子電池應用中的相關應用:(圖片點擊可以放大)

Supermini200應用


理學Supermini200

紅土鎳礦成分分析

在紅土鎳礦材料中,需要對決定礦石品位的鎳和鈷以及作為決定礦物提煉方法指標的鐵和鎂進行 精確的定量分析。在對這些元素進行定量分析時,通常使用電感耦合等離子體發射光譜(ICP)分析法。不過,使用X射線熒光光譜儀(XRF)可 以更快、更方便地進行類似分析。

理學Supermini200使用基體校正校準曲線的方法得出如下測試數據,(下圖點擊可以放大)

圖1:紅土鎳礦標準樣品粉末壓片法校準曲線

表 1:使用XRF進行成分分析的結果

結 論

結論:結合康普頓散射內標法和 FP 法進行基體校正,成功構建了高精度校準曲線。分析濃度與標準濃度高度吻合,在材料保持粉末狀的情況下,無需進行酸溶解或其他 ICP 分析所需的復雜預處理,即可快速獲取高度可靠的礦物成分數據。

理學Supermini200

NCM 正極材料的主成分分析

在 NCM 正極中鎳鈷錳成分是決定電池性能的關鍵因素。傳統采用電感耦合等離子體發射光譜(ICP)分析需進行酸溶解和稀釋等樣品前處理,而采用 X 射線熒光光譜儀(XRF)可在材料保持粉末狀態下實現快速便捷的成分分析。特別是通過無標樣 FP 法分析,無需制備標準樣品或繪制校準曲線即可完成精確成分分析。

理學Supermini200使用無標樣分析FP法得出如下測試數據,(下圖點擊可以放大)

結 論

采用無標樣 FP 法分析獲得的 NCM 中鎳、鈷和錳的摩爾比與 ICP 分析的結果一致。在電極和粉末狀態(通常用于元素分析)也可能獲得類似的結果。采用 XRF 進行分析時不需要繪制校準曲線以及樣品制備步驟(例如酸溶解和稀釋)這些步驟在 ICP 分析中是必需的。因此采用 XRF 分析可以大大降低運行成本和縮短工作時間。

理學Supermini200

金屬硅負極材料的雜質分析

用作負極的金屬硅通常是從硅晶片廢料中回收的。因此,在驗收時需要進行雜質控制。利用X射線熒光分析儀,可以在材料仍為粉末狀的情況下對所包含元素進行ppm級的無損分析。使用波長色散X射線熒光光譜儀(WDXRF),甚至可以對硅基體中的鋁雜質進行精確分析,而這種分析對于能量色散型X射線熒光光譜儀(EDXRF)而言則比較困難。

    理學Supermini200使用基體校正校準曲線的方法得出如下測試數據,(下圖點擊可以放大)

WDXRF和EDXRF生成鋁元素譜圖對比

結 論

XRF 分析檢出了鋁、鐵和鈣雜質。在 EDXRF 光譜上鋁與硅元素的峰重疊。不過在 WDXRF 光譜上可以獲得一個不重疊的鋁元素峰從而可以進行準確的痕量分析。

綜上所述


Supermini200憑借其高功率發生器和波長色散 X 射線熒光(WDXRF)配置,能讓它不僅對輕元素具有高靈敏度,還具備能量色散 X 射線熒光光譜儀(EDXRF)系統無法實現的高分辨率。


Supermini200所具備的安全、快速且操作簡便,讓他勢必成為您各類科學分析工作的不二之選。


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作者簡介:X射線衍射儀(XRD) X熒光光譜、XRF(波長色散型X熒光光譜儀) X熒光光譜、XRF(能...[詳細]
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