聚焦新能源电池行业分析难点——又快又准又经济的电解液阳离子分析解决方案（上）

1.1稀释直接测试成为越来越多实验室的首选

ICP-OES完全具备有机物体系直接分析的功能，在石化行业早有应用，具有完善的分析方法体系（如ASTM D 7111, GB/T 18608-2012）。因此HG/T 4067-2015中采用有机稀释剂将样品稀释后，直接使用ICP-OES分析是完全可行的。

传统酸消解前处理方式，需要花费3-4小时，过程中还极易引入污染，导致测试结果产品偏差。稀释直接上机的样品制样过程仅需1分钟即可完成，极大提高前处理效率， 同时大大降低污染风险。

1.2乙醇/水稀释剂成为更经济高效的选择

在HG/T 4067-2015中，采用基体匹配法，选用碳酸甲乙酯：无水乙醇：水 1：4：5稀释体系制备标液及样品。为了降低考虑碳酸甲乙酯中杂质含量，标准规定使用电子级纯度。该方法可有效减少样品基体效应对实验数据产生的影响。

但是电子级碳酸甲乙酯价格昂贵，作为日常试剂，会给实验室造成一定的成本压力。

另外在该应用中，基体匹配法尚未完全解决实际电解液样品的基体效应。电解液一般由锂盐和有机溶剂（碳酸甲乙酯经典溶剂）组成。其中有机溶剂的占比在80%左右，锂盐占比15%~20%，常用电解质锂盐有六氟磷酸锂、高氯酸锂、四氟硼酸锂等，另外还有一些添加剂。经10倍稀释后，锂盐含量仍然可达1.5-2%，对K，Na，Ca，Mg等碱金属、碱土金属造成干扰，导致结果出现偏差。

标准加入法较基体匹配法可更彻底地解决样品的基体效应，同时PlasmaQuant 9100校正模式中，提供“标准加入校正法”模式。可将该标准曲线用于测定基体类似的其他批次电解液样品，大大提高分析效率。

1.3降低稀释倍数，以满足越来越低的杂质测试需求

HG/T 4067-2015中，对样品进行10倍稀释。测试溶液时，限量浓度为0.1mg/L（Na为0.2mg/L）。但目前实际样品中阳离子浓度均远低于该限量值。

为了能进一步对样品中阳离子浓度准确定量，耶拿公司采用无水乙醇：水1：1稀释体系，并对样品仅稀释5倍，并且标准曲线均从0.02mg/L开始测试，以保证低含量测试准确性。

2.1高分辨——消除元素谱线干扰

2.2添加氧气——消除碳谱干扰

高锂样品中杂质元素测试常出现Na、K元素结果偏高，其它杂质元素结果偏低的情况。这主要是由于易电离的基体Li元素产生的干扰及等离子体尾焰干扰。

虽然可以采用径向测试减少这些干扰，但是由于径向测试元素强度显著下降，准确度及稳定性变差，不是低浓度元素分析的首选方案。

耶拿PlasmaQuant 9100采用水冷冷锥有效去除易电离元素干扰及尾焰效应。炬管距耦合线圈仅2mm。极短的矩管在测试时无记忆效应，使用寿命大大延长。

耶拿PlasmaQuant 9100还采用氩气反吹技术。来自光室的氩气，轴对称地将等离子体低温尾焰从顶端吹开。氩气反吹后，等离子体距冷锥仅3mm，接近正常分析区，大大提高了分析灵敏度。电解液样品还会产生较多碳和氢氟酸气体，氩气反吹还可以有效减少取光镜上碳沉积以及样品中HF腐蚀，有效改善测试时仪器灵敏度稳定性，还可以延长冷锥内取光镜寿命，减少实验室测试成本。