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锂离子电池,理学XRF可以做到…

来源:日本理学株式会社 更新时间:2025-03-31 17:00:13 阅读量:709
导读:理学XRF能带来的精准体验,当然不止于此,持续关注我们,跟您带来更多理学XRF的新鲜应用


理学Supermini200是?

理学的Supermini200作为一款台式顺序波长色散 X 射线荧光光谱仪(WDXRF),凭借其高分辨率性能和紧凑体积设计,在基本参数法与经验系数法软件功能方面展现出显著优势。他可对从氧(O)到铀(U)的元素进行精准分析,适用于几乎所有类型材料。通过创新技术,Supermini200实现了低使用成本(COO)、高分辨率与更低检测限(LLD)的完美平衡,他为用户提供了高效可靠的元素分析解决方案。

那Supermini200在锂离子电池应用有哪些呢?

如下图,为您标识了理学Supermini200在锂离子电池应用中的相关应用:(图片点击可以放大)

Supermini200应用


理学Supermini200

红土镍矿成分分析

在红土镍矿材料中,需要对决定矿石品位的镍和钴以及作为决定矿物提炼方法指标的铁和镁进行 精确的定量分析。在对这些元素进行定量分析时,通常使用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)分析法。不过,使用X射线荧光光谱仪(XRF)可 以更快、更方便地进行类似分析。

理学Supermini200使用基体校正校准曲线的方法得出如下测试数据,(下图点击可以放大)

图1:红土镍矿标准样品粉末压片法校准曲线

表 1:使用XRF进行成分分析的结果

结 论

结论:结合康普顿散射内标法和 FP 法进行基体校正,成功构建了高精度校准曲线。分析浓度与标准浓度高度吻合,在材料保持粉末状的情况下,无需进行酸溶解或其他 ICP 分析所需的复杂预处理,即可快速获取高度可靠的矿物成分数据。

理学Supermini200

NCM 正极材料的主成分分析

在 NCM 正极中镍钴锰成分是决定电池性能的关键因素。传统采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP)分析需进行酸溶解和稀释等样品前处理,而采用 X 射线荧光光谱仪(XRF)可在材料保持粉末状态下实现快速便捷的成分分析。特别是通过无标样 FP 法分析,无需制备标准样品或绘制校准曲线即可完成精确成分分析。

理学Supermini200使用无标样分析FP法得出如下测试数据,(下图点击可以放大)

结 论

采用无标样 FP 法分析获得的 NCM 中镍、钴和锰的摩尔比与 ICP 分析的结果一致。在电极和粉末状态(通常用于元素分析)也可能获得类似的结果。采用 XRF 进行分析时不需要绘制校准曲线以及样品制备步骤(例如酸溶解和稀释)这些步骤在 ICP 分析中是必需的。因此采用 XRF 分析可以大大降低运行成本和缩短工作时间。

理学Supermini200

金属硅负极材料的杂质分析

用作负极的金属硅通常是从硅晶片废料中回收的。因此,在验收时需要进行杂质控制。利用X射线荧光分析仪,可以在材料仍为粉末状的情况下对所包含元素进行ppm级的无损分析。使用波长色散X射线荧光光谱仪(WDXRF),甚至可以对硅基体中的铝杂质进行精确分析,而这种分析对于能量色散型X射线荧光光谱仪(EDXRF)而言则比较困难。

    理学Supermini200使用基体校正校准曲线的方法得出如下测试数据,(下图点击可以放大)

WDXRF和EDXRF生成铝元素谱图对比

结 论

XRF 分析检出了铝、铁和钙杂质。在 EDXRF 光谱上铝与硅元素的峰重叠。不过在 WDXRF 光谱上可以获得一个不重叠的铝元素峰从而可以进行准确的痕量分析。

综上所述


Supermini200凭借其高功率发生器和波长色散 X 射线荧光(WDXRF)配置,能让它不仅对轻元素具有高灵敏度,还具备能量色散 X 射线荧光光谱仪(EDXRF)系统无法实现的高分辨率。


Supermini200所具备的安全、快速且操作简便,让他势必成为您各类科学分析工作的不二之选。


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