鉴“宝”专家，非它莫属！

近年来电动汽车行业的快速发展，锂电池的使用也在迅速增长。国际能源署在2021年5月发布的一份报告预测，电动汽车的年电池产量将从今天160GWh跃升至2030年6,600GWh。2015 - 2040年，电动汽车锂离子电池产量可预估达0.33 - 400万吨。

中国是锂电池制造、生产和使用的大国，中国的锂电池应用市场在逐年递增。随着应用与需求的增加，每年锂电池的报废量也不断增长。废旧的锂电池，如果不采取合理的处置方法，是对资源的一种浪费，同时也会对环境造成严重污染。

据《国务院办公厅关于印发新能源汽车产业发展规划（2021—2035年）的通知》中指出在推动动力电池全价值链发展中，要完善动力电池回收、梯级利用和再资源化的循环利用体系，鼓励共建共用回收渠道。锂电池中含有许多贵重金属，如镍、钴和锂，这些都是不可再生资源，它们的回收和处理具有重要的经济、战略和环境效益。据中国生态环境部固体废物与化学品管理技术中心总工程师韦洪莲近日在国是论坛“能源中国”上介绍表示，预计到2025年，中国动力锂电池退役量超过73万吨，其中70%可梯次利用，市场规模超过200亿元人民币。

锂电池中具有许多高价值、可回收的材料，其中包括电极材料中的锂、钴、锰和镍等贵重金属，铜箔、铝箔以及电解液等。在三元锂电池中，若三元占比较高，有较高的回收价值。如何快速识别三元材料Ni/Co/Mn的含量是回收这些有价值金属的关键。在本文中，使用赛默飞便携式XRF分析仪对三元材料中的Ni/Co/Mn进行了分析，确定了未知的三元材料种类和各金属的含量，从分析结果中可以直接判断该三元材料的价值。

赛默飞便携式XRF分析仪能够使用户快速准确地测试出锂电池中镍、锰、钴等贵重金属的含量，准确地鉴别锂电池的回收价值。无需复杂的技术储备和操作方法，只要简单地扣动扳 机，仪器在数秒钟内便会获得实验室级的化学分析结果。具有使用简便、速度快、检测效率高等特点。

下面，我们一起看看便携XRF测试三元材料准确度的测试！

方法

图1 三元锂电池的正极材料样品 

实验样品是三元锂电池的正极材料，将该电极材料展开，长度为34cm。如图1所示，在该样品上均匀地选取了10个测量位置（每个测量点间隔约3.5cm），每个位置测试25个读数，以确定结果的准确度。

实验采用带有几何优化大面积电子漂移探测器 GOLDD+ 技术的 Thermo Scientific™ Niton™ XL3t 系列便携式XRF分析仪对样品进行分析，仪器配置了50KV,2W的光管，具有高灵敏度和测量准确度，可检测到含量在ppm级别的元素。

图2 Niton™ XL3t 980便携式XRF分析仪 

结果

我们随机选取了两组的测试结果列表显示，从表格中可以看出在相同位置的测试数据，测试的结果证明该三元材料是NMC622的材料，25个测试读数的误差值非常小，证明测试结果的稳定性很好。不同的测试点1和测试点5的数据也没有显著的差异，该结果表明样品的均一性。对于Ni、Co和Mn三种元素的实际值分别为36.33%，12.08%和11.34%，在表1中结果显示测试点5的测试值分别为36.44%，12.18%和11.36%。结果证明，利用赛默飞手持式XRF可以准确测试三元材料中各金属的含量值。

表1 Niton™ XL3t 980便携式XRF

分析锂电池NMC622三元材料含量

在图3至图5中，分别给出了镍、钴和锰三种元素10个测试点读数平均后的结果，在95%的置信水平上三种金属的所有平均值都没有显著性的差异，且每个点的相对标准偏差(RSD）很小，体现出了仪器优越的重复性。

图3 利用XL3t 980分析NMC622材料中Ni含量

图4 利用XL3t 980分析NMC622材料中Co含量

图5 利用XL3t 980分析NMC622材料中Mn含量

结论

采用 GOLDD 技术的 Thermo Scientific™ Niton™ 便携式XRF分析仪能提供多种功能，更好的选件和废金属分类性能，其检测性能超乎您的想象。

利用Niton™ XL3t系列的便携式XRF对三元锂电池的三元材料进行检测，分析结果准确地指出该三元材料是NMC622材料，并且准确地测试出材料里的镍、钴和锰的含量分别为36.44%，12.18%和11.36%与实际值（镍、钴、锰=36.33%、12.16%、11.34%）结果非常接近，反应了该仪器在锂电池三元材料的分析结果可以与实验室结果媲美。同样地，重复实验的结果也证明了仪器的稳定性非常好。

使用赛默飞便携式Niton™ XL3t系列XRF分析仪进行锂电池三元材料回收分析能够让客户清楚直接地看到回收材料的含量，确保客户能够通过更简单、更准确地回收高价值锂电池，降低不确定性风险。

我们提供整个系列的手持XRF分析仪，以满足不同客户的需求：

Niton™ XL5 Plus系列

• 高端旗舰型；

• 灵敏度高、检测限低、样品处理量大；

• X 射线源和检测器更加优异，确保更低检出限；

• 配热插拔电池，扩大现场应用范围，快速切换。

Niton™ XL3t系列

• 功能导向型；

• 功能更强大，专为特殊的行业应用而设计；

• 可翻转显示屏，方便任何角度进行数据观察；

• 具有彩色摄像功能，用户可定位，观察分析区域，可存储分析位置的图像及其分析数据，方便后续查看。

Niton™ XL2系列

• 价值导向型；

• 重量轻、坚固耐用，适用于任何现场环境及天气条件；

• 固定角度显示屏，易于辨认的图标，使操作更加容易；

• 标准分析范围超过28种元素，可完全满足常规的现场分析需求；

• 分析快速、可靠，便于快速准确决策；

• 对于分析设备采购优先考虑预算的用户来说，Niton™ XL2系列是您理想的选择。

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