ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Elemental Analysis of Intermediate Feedstock Chemicals for Li-Ion Batteries (LIBs) by ICP-OES

Aplikace | 2023 | Agilent TechnologiesInstrumentace
ICP-OES
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Agilent Technologies

Souhrn

Význam tématu


Analytická kontrola chemikálií z recyklovaných lithium-iontových baterií je klíčová pro zajištění kvality finálních materiálů.
Přesná detekce stopových nečistot v kovových sloučeninách Li, Ni, Mn a Co pomáhá optimalizovat recyklační procesy a minimalizovat rizika při výrobě nových článků.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo vyvinout a ověřit metodu ICP-OES pro kvantitativní stanovení hlavních kovů i stopových prvků v mezistupňových chemikáliích z recyklace LIB.
Autoři představují použití přístroje Agilent 5800 VDV ICP-OES k analýze vzorků s vysokým obsahem rozpuštěných solí (TDS).

Použitá metodika a instrumentace


Metoda využívá vertikální plazmu se SSRF generátorem (27 MHz) a Cooled Cone Interface ke snížení interferencí a zlepšení stability plazmového systému.
Vzorky LiOH, CoSO4, NiSO4 a MnSO4 byly naředěny 10× do 5% HNO3 a analyzovány axiálním a radiálním pohledem pro stopové a major prvky.
IntelliQuant Screening identifikovalo přítomné prvky a vhodné vlnové délky, Intelligent Rinse optimalizoval časy proplachu pro detailní analýzu.

Použitá instrumentace


  • ICP-OES Agilent 5800 VDV s vertikální plazmou a Cooled Cone Interface
  • SeaSpray nebulizér, cyclonická komora, Easy-fit torch (1,8 mm injector)
  • Software ICP Expert Pro s IntelliQuant Screening a Intelligent Rinse
  • Autosampler Agilent SPS 4

Hlavní výsledky a diskuse


Kalibrace pro major i stopové prvky byla lineární (R2 > 0,999) v rozsahu od desítek µg/L až po stovky mg/L.
Detekční meze (MDL) pro většinu nečistot dosahovaly pod 1 µg/L i v matrici 500 ppm kovových solí.
Stabilita přístroje po 8 hodinách byla potvrzena měřením CCV (recuperace v rámci ±10 %).
Spike recovery testy (50 µg/L) u 21 prvků dosáhly 100 ± 15 %, což dokládá vysokou přesnost a odolnost vůči maticovým efektům.

Přínosy a praktické využití metody


  • Spolehlivá QA/QC kontrola surovin pro výrobu LIB v uzavřeném recyklačním cyklu
  • Optimalizace doby analýzy díky inteligentnímu proplachu a ad-hoc screeningu
  • Současné stanovení major i stopových prvků ve složitých matricích

Budoucí trendy a možnosti využití


Integrace online monitoringu pomocí ICP-OES pro kontinuální řízení recyklačních procesů.
Využití pokročilých algoritmů pro dekonvoluci spekter a umělé inteligence k rychlejší optimalizaci metod.
Vývoj certifikovaných referenčních materiálů pro validaci analýz recyklovaných matic.

Závěr


Studie potvrdila robustnost Agilent 5800 VDV ICP-OES pro analýzu mezistupňových chemikálií z recyklace LIB.
Metoda nabízí vysokou citlivost, přesnost a dlouhodobou stabilitu i v přítomnosti vysokých koncentrací rozpuštěných solí.
Umožňuje efektivní kontrolu kvality kovových feedstocků pro výrobu nových lithium-iontových článků.

Reference


  1. Deng J. a kol. Electric vehicles batteries: requirements and challenges. Joule. 2020;4:511–515.
  2. Wali SB a kol. Grid-connected lithium-ion battery energy storage system: A bibliometric analysis for emerging future directions. J Cleaner Prod. 2022;334:130272.
  3. Wang Y. a kol. High-Voltage “Single-Crystal” Cathode Materials for Lithium-Ion Batteries. Energy Fuels. 2021;35:1918–1932.
  4. Agilent Technologies. Innovative Freeform Optical Design Improves ICP-OES Speed and Analytical Performance. 2023;5994-5891EN.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Analysis of Elemental Impurities in Lithium Iron Phosphate Cathode Materials for LIBs by ICP-OES
Application Note Energy and Materials Analysis of Elemental Impurities in Lithium Iron Phosphate Cathode Materials for LIBs by ICP-OES Accurate, robust measurement of 31 elements in LFP using the Agilent 5800 ICP-OES Authors Introduction Sima Singha and Neli Drvodelic The…
Klíčová slova
fitted, fittedmdl, mdlfact, factelements, elementselement, elementrinse, rinsecalibration, calibrationspike, spikeintelliquant, intelliquanttrace, traceicp, icpcathode, cathodecorrection, correctionsalt, saltelemental
Determination of Metals in Recycled Li-ion Battery Samples by ICP-OES
Application Note Energy and Chemicals Determination of Metals in Recycled Li-ion Battery Samples by ICP-OES Quantifying 18 metals in “black mass” battery materials using the Agilent 5800 ICP-OES Author Introduction Shuping Li Lithium-ion batteries (LIBs) have been the power source…
Klíčová slova
fitted, fittedaxial, axialblack, blackradial, radialelements, elementsspike, spikelib, libfbc, fbcbattery, batterybackground, backgroundcorrection, correctionwaste, wastemeasured, measuredrecycling, recyclingsamples
Sustainable Lithium-Ion Battery Recycling: Recovery of Metals in Green Solvents by ICP-OES
Application Note Energy and Chemicals Sustainable Lithium-Ion Battery Recycling: Recovery of Metals in Green Solvents by ICP-OES Fast analysis of deep eutectic solvents using Agilent 5800 VDV ICP-OES with switching valve Author Leo Huang, Agilent Technologies, Inc. Introduction The global…
Klíčová slova
des, desdess, dessfitted, fittedspike, spikeintelliquant, intelliquantmdl, mdloes, oesicp, icpcorrection, correctionspiked, spikedbackground, backgroundwere, wereeutectic, eutecticsustainable, sustainablerecovery
Robust Elemental Analysis of Sodium-Ion Battery Cathode Materials Using ICP-OES
Application Note Energy and Materials Robust Elemental Analysis of Sodium-Ion Battery Cathode Materials Using ICP-OES Quality control of impurities in Prussian blue, sodium iron phosphate, and sodium manganese oxide by Agilent 5800 ICP-OES Authors Daniel Clayton-Cuch, Neli Drvodelic Agilent Technologies,…
Klíčová slova
mdl, mdlfitted, fittedcathode, cathodeelements, elementssib, sibintelliquant, intelliquantfact, factcorrection, correctionfbc, fbcbattery, batterybackground, backgroundmaterials, materialsspike, spikespiked, spikedsodium
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.