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安捷倫 5800 ICP-OES 元素分析解決方案，助力鈉離子電池量產(chǎn)元年！
近年來，鋰離子電池憑借其優(yōu)異的性能一直是主導(dǎo)的電池體系，特別是在動(dòng)力電池和儲(chǔ)能領(lǐng)域。但從 2021 年中旬以來，碳酸鋰價(jià)格持續(xù)飆升，鋰電池成本大幅提升，給產(chǎn)業(yè)鏈帶來了巨大壓力。
鈉離子電池具有高安全性、高倍率性能、優(yōu)良高低溫性能和低成本等優(yōu)點(diǎn)，且鈉資源地殼儲(chǔ)量豐富，在全球鋰價(jià)高起、鋰資源長期緊平衡的背景下，鈉離子電池將成為鋰離子電池的重要補(bǔ)充。相比鋰電池，鈉離子電池能量密度較低，適用于對能量密度要求不高、對成本及安全性較為敏感的場景，如低速電動(dòng)車和儲(chǔ)能領(lǐng)域。
鈉電池正極存在三條技術(shù)路線，分別是層狀金屬氧化物、普魯士藍(lán)類、聚陰離子，而負(fù)極則主要為硬碳。目前，層狀金屬氧化物路線已實(shí)現(xiàn)正極材料和電芯的小規(guī)模量產(chǎn)，其結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝與鋰電池三元正極類似，因而檢測內(nèi)容也極為相似。如下面展示的某三元鈉離子電池正極材料主含量測試，在 Agilent 5800 ICP-OES，軟件不僅可以自動(dòng)計(jì)算各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)三種過渡金屬摩爾百分比的自動(dòng)計(jì)算，省去了需要先導(dǎo)出數(shù)據(jù)再放到 Excel 計(jì)算摩爾比的麻煩。
不論是鋰電池還是鈉電池，在正極材料的分析中，過渡金屬主量元素的檢測是重中之重，其檢測的穩(wěn)定性可能會(huì)直接影響產(chǎn)品的最終品質(zhì)。下面是某種正極三元材料主含量摩爾比的連續(xù) 10 次測定結(jié)果，可以看到在不需要內(nèi)標(biāo)校正的情況下，三種過渡金屬元素摩爾比 RSD 均小于 0.1%，最大值與最小值的差值小于 0.1，體現(xiàn)了極高的穩(wěn)定性。
除了正極主元素，正負(fù)極的雜質(zhì)檢測可能挑戰(zhàn)性更大。由于鈉離子電池采用了全新的材料體系，其中的雜質(zhì)元素種類可能有很大變化，如何快速了解樣品中元素的分布情況？安捷倫 5800 ICP-OES 軟件標(biāo)配的 IntelliQuant 智能半定量功能可以輕松解決。
如下圖中所示，某負(fù)極材料的智能半定量測定結(jié)果無需建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，只需要將樣品溶液進(jìn)樣一次，即可得到樣品中幾乎所有元素的種類和含量情況，獨(dú)特的熱力圖設(shè)計(jì)，可以更加直觀了解樣品中各元素濃度分布信息。
總之，鈉離子電池規(guī)?；a(chǎn)在即，安捷倫提供的高效穩(wěn)定檢測方案將幫助行業(yè)“開好頭，走穩(wěn)路”！