Determination of Multiple Elements in Lithium Salts using Autodilution with ICP-OES
Aplikace | 2024 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Tvorba vysoce čistých lithium-soli je klíčová pro stabilitu a výkon lithium-iontových baterií. Kontaminace v předstupech jako LiCl může výrazně ovlivnit životnost a kapacitu finálních článků. Automatizace přípravy vzorků a kalibrace přináší vyšší spolehlivost výsledků a zvýšení laboratořní produktivity.
Cílem této aplikace bylo demonstrovat efektivitu kvantifikace 28 kovových prvků v technické kvalitě LiCl pomocí Agilent 5800 VDV ICP-OES s integrovaným ADS 2 autodilutorem a SPS 4 autosamplerem. Studie zahrnovala optimalizaci metodiky přípravy, kalibrace i řízených ředění pro rutinní QC analýzu.
Vzorky: 0,5 g 99 % LiCl rozpuštěno v 10 % HNO₃ na 50 mL (100× ředění).
Kalibrace: jeden zásobní roztok (1 mg/L pro 27 prvků, 10 mg/L Li) ředěn autokalibrací ADS 2 na faktory 100×, 20×, 10×, 1×. Kalibrační body od 0,010 do 1,000 mg/L (prvky) a 0,100 až 10,000 mg/L (Li).
Ředění: preskriptivní ředění až 400× pro přivedení koncentrací do rozsahu; reaktivní ředění při překročení kalibrace či limitů interního standardu.
QC: pokračující kalibrační blank (CCB) 10 % HNO₃; verificace (CCV) 5 mg/L prvků a 5 mg/L Li; interní standardy Y, Rb, Te, Bi, In.
MDL: určeno trojnásobkem směrodatné odchylky 10 opakování na 3 dnech.
Stabilita: 375 analýz LiCl a QC během 10 h bez nové kalibrace.
Kalibrační křivky všech 28 prvků byly vysoce lineární (R > 0,9999). MDL pro většinu kovů byly pod 1 mg/kg. Vzpětné přičtení spike testů (0,100 a 0,250 mg/L) se pohybovalo mezi 90–110 %. Dlouhodobá stabilita pro QC vzorky byla v rozmezí 100 ± 10 % s RSD < 3 %. Automatikou ředění a kalibrace se výrazně zkrátil čas přípravy a minimalizovala chybovost.
Další rozšíření automatizovaných ředicích systémů pro vyšší počet vzorků a integrace s digitálními laboratořními platformami. Vývoj inteligentních algoritmů pro adaptivní řízení ředění na základě prediktivní analýzy. Uplatnění ve výrobě pokročilých bateriových materiálů i dalších vysokočistých chemikálií.
Kombinace Agilent 5800 VDV ICP-OES a ADS 2 autodilutora nabízí spolehlivou, přesnou a časově úspornou metodiku pro komplexní analýzu LiCl. Metoda splňuje požadavky QC přísných LIB procesů a odstraňuje mnohé manuální kroky tradičního postupu.
ICP-OES
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Tvorba vysoce čistých lithium-soli je klíčová pro stabilitu a výkon lithium-iontových baterií. Kontaminace v předstupech jako LiCl může výrazně ovlivnit životnost a kapacitu finálních článků. Automatizace přípravy vzorků a kalibrace přináší vyšší spolehlivost výsledků a zvýšení laboratořní produktivity.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem této aplikace bylo demonstrovat efektivitu kvantifikace 28 kovových prvků v technické kvalitě LiCl pomocí Agilent 5800 VDV ICP-OES s integrovaným ADS 2 autodilutorem a SPS 4 autosamplerem. Studie zahrnovala optimalizaci metodiky přípravy, kalibrace i řízených ředění pro rutinní QC analýzu.
Použitá instrumentace
- Agilent 5800 Vertical Dual View ICP-OES
- Integrovaný Advanced Switching Valve AVS 7
- Autodilutor ADS 2 a autosampler SPS 4
- SeaSpray nebulizér, skleněná dvojitá cyklonová komora
- Agilent semi-demountable VDV hořák (průměr trysky 1,8 mm)
- SSRF generátor 27 MHz a Cooled Cone Interface
- Řídicí software ICP Expert Pro
Použitá metodika
Vzorky: 0,5 g 99 % LiCl rozpuštěno v 10 % HNO₃ na 50 mL (100× ředění).
Kalibrace: jeden zásobní roztok (1 mg/L pro 27 prvků, 10 mg/L Li) ředěn autokalibrací ADS 2 na faktory 100×, 20×, 10×, 1×. Kalibrační body od 0,010 do 1,000 mg/L (prvky) a 0,100 až 10,000 mg/L (Li).
Ředění: preskriptivní ředění až 400× pro přivedení koncentrací do rozsahu; reaktivní ředění při překročení kalibrace či limitů interního standardu.
QC: pokračující kalibrační blank (CCB) 10 % HNO₃; verificace (CCV) 5 mg/L prvků a 5 mg/L Li; interní standardy Y, Rb, Te, Bi, In.
MDL: určeno trojnásobkem směrodatné odchylky 10 opakování na 3 dnech.
Stabilita: 375 analýz LiCl a QC během 10 h bez nové kalibrace.
Hlavní výsledky a diskuse
Kalibrační křivky všech 28 prvků byly vysoce lineární (R > 0,9999). MDL pro většinu kovů byly pod 1 mg/kg. Vzpětné přičtení spike testů (0,100 a 0,250 mg/L) se pohybovalo mezi 90–110 %. Dlouhodobá stabilita pro QC vzorky byla v rozmezí 100 ± 10 % s RSD < 3 %. Automatikou ředění a kalibrace se výrazně zkrátil čas přípravy a minimalizovala chybovost.
Přínosy a praktické využití metody
- Plná automatizace kalibrace a ředění šetří čas a snižuje riziko kontaminace.
- Možnost simultánního stanovení stopových i hlavních prvků z jediné připravené ampulky.
- Jednodušší obsluha pro méně zkušené uživatele při zachování vysoké přesnosti.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozšíření automatizovaných ředicích systémů pro vyšší počet vzorků a integrace s digitálními laboratořními platformami. Vývoj inteligentních algoritmů pro adaptivní řízení ředění na základě prediktivní analýzy. Uplatnění ve výrobě pokročilých bateriových materiálů i dalších vysokočistých chemikálií.
Závěr
Kombinace Agilent 5800 VDV ICP-OES a ADS 2 autodilutora nabízí spolehlivou, přesnou a časově úspornou metodiku pro komplexní analýzu LiCl. Metoda splňuje požadavky QC přísných LIB procesů a odstraňuje mnohé manuální kroky tradičního postupu.
Reference
- Pan X, Dou Z, Zhang T et al. Hydrometallurgy 2020, 191, 105193.
- Separation and Purification Technology 2019, 214, 168–173.
- Agilent 5994-5489EN: Elemental Analysis of LIB Materials by ICP-OES.
- Agilent 5994-7211EN: Agilent Advanced Dilution System ADS 2 Overview.
- GB/T 11064.16-2013: Metody pro chemickou analýzu Li₂CO₃, LiOH·H₂O a LiCl.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determination of Elements in a Solid Sulfide Electrolyte using ICP-OES
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Chemical and Energy Determination of Elements in a Solid Sulfide Electrolyte using ICP-OES Analysis of next generation solid-state lithium-ion battery electrolyte chemicals by Agilent 5800 VDV ICP-OES Author Ruby Bradford, Agilent Technologies, Inc. Introduction The rapid expansion of…
Klíčová slova
fitted, fittedaxial, axiallgps, lgpsmdl, mdlrinse, rinseradial, radialintelliquant, intelliquantsemiquantitative, semiquantitativeelectrolyte, electrolyteintelligent, intelligentlithium, lithiumdigested, digestedicp, icpoes, oestimes
Determination of 21 Elements in Fertilizers using Autodilution with ICP-OES
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Food and agriculture Determination of 21 Elements in Fertilizers using Autodilution with ICP-OES Automated analysis of multinutrient fertilizers by Agilent 5800 VDV ICP-OES and ADS 2 autodilutor Author Ruby Bradford, Agilent Technologies, Inc. Introduction Crop production relies heavily…
Klíčová slova
mdl, mdlaxial, axialradial, radialfertilizer, fertilizericp, icpelement, elementoes, oescalibration, calibrationundiluted, undiluteddilution, dilutioncorrection, correctionmajors, majorsviewing, viewingconcentration, concentrationtime
ICP-OES Analysis of Copper Recovered from Li-Ion Batteries for Foil Manufacturing
2025|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Energy and Chemicals ICP-OES Analysis of Copper Recovered from Li-Ion Batteries for Foil Manufacturing Automated characterization of materials for battery remanufacturing using the Agilent 5800 ICP-OES Author Ana Garcia-Gonzalez Agilent Technologies, Inc. Introduction The main goal of lithium-ion…
Klíčová slova
mdl, mdlfitted, fittedfact, factspike, spikedilution, dilutionelectrolyte, electrolyteelement, elementsolvaflex, solvaflexoes, oesintelliquant, intelliquanticp, icprecycling, recyclingviewing, viewingbattery, batterypump
Sustainable Lithium-Ion Battery Recycling: Recovery of Metals in Green Solvents by ICP-OES
2025|Agilent Technologies|Aplikace
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, correctionbackground, backgroundspiked, spikedwere, weresustainable, sustainableeutectic, eutecticrecovery