迈进“锂” 想之城

赛默飞色谱与质谱

2022/11/11 14:42

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你的理想之城是什么样子？是透亮的蓝色天空，清澈的河水，遍布全城郁郁葱葱的树木？碳中和的目标就是希望人们能在理想的城市中身心愉悦得生活着。而实现碳中和就需要从能源结构进行转型，作为排碳大户的交通工具正在向新能源汽车进行转化，在未来的十年，新能源汽车的市场份额有望在目前的基础上翻10倍以上，预计在2030年将达到4000万辆，到2050年将会增长到3亿辆。

随着新能源汽车需求的提升，新能源汽车中所使用到的锂电池的需求也随之快速增长。并且对于电池的性能和寿命也有了更高的要求，因此锂电池所用到的原材料也就需要更高的纯度。最近几年，许多厂家对锂盐的纯度要求已经提升至99.99%甚至更高。高纯度的要求对于现有的分析方法将是个巨大的挑战。因此一些重要的锂电池原材料已经逐渐的从ICP-OES仪器转到ICP-MS仪器上。

赛默飞方案

氩气稀释（AGD）-ICPMS测定

锂盐中的痕量物质

用于锂电池生产的原材料往往基体成分复杂，通常会表现中高盐份或高基体效应特性，因此在样品前处理过程中一味地对样品进行稀释操作并不是理想的手段，这将会导致方法检测限升高从而致使低浓度杂质无法被检测出来。通常情况下ICP-MS对基体的耐受性有限，因此经常需要在样品引入离子源前进行大量的手工稀释以降低基体效应，AGD气体稀释技术无需额外的手工操作，通过软件设定即可实现在线自动稀释样品，实现高盐份或高基体效应的样品直接进样分析

实验参数：

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方法性能：

从痕量元素到主量元素的标准曲线在相同运行参数上建立，相关系数高于99.99%甚至更高。ICP-MS与ICP-OES相比，检测限低了至少3-4个数量级，这就相应提高了检测能力尤其对于镧系元素来说。iCAP RQ ICP-MS 杰出的灵敏度使得仪器检测限达到ng∙L^-1浓度范围，可以同时满足痕量元素到主量元素的分析测定需求

表1：相关系数和检测限总览

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质控过程和长期稳定性

分析实验室中最重要的就是可靠的分析。通常来说，质控标准样品是包括已知浓度的分析物，用于批次分析中检测方法性能，另外就是规定的方法中的内标响应。赛默飞的方案中使用的含有不同类型基体的同位素内标的回收率达到了75%-120%，整个运行过程稳定且准确。

图1：12小时以上QC样品回收率

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方案优势：

结果表明在进行锂盐杂质分析时使用iCAP RQ ICP-MS 可以获得高精度和高准确性的结果。仪器表现非常稳健，因此样品前处理可以保持在最低量，且无需稀释即可进行分析。赛默飞iCAP RQ ICP-MS仪器的设计在易于维护情况下同时进行稳健可靠的分析。操作人员最常使用的关键部件如喷雾器，喷雾室和接口均易于拆装维护。

智能Qtegra软件：简化流程方便基础方法升级，实现质控协议以及数据评估

动态线性范围广：高达10个数量级的线性动态范围允许同时测定主量元素和痕量元素而无需样品稀释，AGD用氩气在仪器内自动稀释，无需额外的样品处理过程。且AGD已经在Qtegra ISDS 软件中集成，因此很容易设置操作。AGD方案可以克服来自超出常规限制浓度的基体挑战。

稳健且稳定的分析性能：连续12小时分析280个样品的结果证明仪器满足实验室日益增长的生产需求。

赛默飞在锂电池行业从上游锂矿/盐湖→中游（正负极材料/电解液/动力电池）→下游（新能源汽车及储能）以及锂电回收有着完整的解决方案，在往期的文章中大家可以回顾赛默飞的解决方案。↓↓↓

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