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.

Determination of Elements in a Solid Sulfide Electrolyte using ICP-OES

Aplikace | 2025 | Agilent TechnologiesInstrumentace
ICP-OES
Zaměření
Průmysl a chemie
Výrobce
Agilent Technologies

Souhrn

Význam tématu


Rostoucí využití obnovitelných zdrojů energie a elektrické mobility tlačí na vývoj bezpečnějších a výkonnějších akumulátorů. Pevné elektrolyty založené na materiálu Li10GeP2S12 (LGPS) přinášejí vyšší iontovou vodivost, provozní teploty a bezpečnost oproti konvenčním kapalným elektrolytům. Pro zajištění dlouhé životnosti a stability těchto materiálů je klíčové přesně stanovit stopové nečistoty, které mohou narušit krystalickou mřížku elektrolytu a ovlivnit výkon baterií.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřila na vývoj, optimalizaci a validaci analytické metody pro kvantitativní stanovení 29 prvků (včetně Al, Fe, Si, Cu, Zn a hlavních složek LGPS: Li, Ge, P, S) v práškovém vzorku LGPS. Cílem bylo zajistit spolehlivé výsledky v nepřítomnosti zavedených referenčních metod a otestovat robustnost přístroje Agilent 5800 VDV ICP-OES při dlouhodobém provozu.

Použitá metodika a instrumentace


  • Vzorkování a příprava: 0,100 g LGPS vzorku mikrovlnná digesce v 24% reverzní aqua regia (3 mL HCl + 9 mL HNO3 + 1 mL H2O) v MARS 6 systému.
  • Standardy: externí kalibrace v rozsahu 0,050–0,500 mg/L (50–500 mg/L pro Li, Ge, P, S) připravené z Agilent jedno-prvkových standardů.
  • Instrumentace:
    • Agilent 5800 Vertical Dual View ICP-OES
    • SeaSpray nebulizér, cyklonická tryska, Easy-fit VDV torch (1,8 mm ID)
    • SPS 4 autosampler, Agilent ICP Expert Pro-pack (verze 7.7) se Smart funkcemi: IntelliQuant Screening, Intelligent Rinse, Early Maintenance Feedback.
  • Klíčové softwarové nástroje:
    • IntelliQuant Screening: rychlé spektrální průzkumy, identifikace přítomných prvků a výběr optimálních analytických vlnových délek.
    • Intelligent Rinse: dynamické nastavení doby proplachu mezi vzorky podle koncentrace prvků, úspora více než 60 min na 100 vzorků.
    • Early Maintenance Feedback: sledování opotřebení pumpovací hadičky a upozornění na údržbu po 40 hodinách provozu.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Linearita: koeficienty determinace (R²) pro všechny prvky mezi 0,99900 a 1,00000.
  • Mez detekce (MDL): v matici LGPS typicky 0,015–4,84 µg/L po 500násobném zředění.
  • Přesnost a recovery: spike recovery 94–100 % pro stopové prvky, hlavní prvky Li, Ge, P, S v rámci 100 ± 20 %.
  • Stabilita: analýza 241 vzorků během 8 hodin bez kalibrace, CCV recoveries v rozsahu 100 ± 5 %, přesnost (%RSD) ≤ 2,5 % (As ≤ 5 %).

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje rychlou a spolehlivou analýzu nečistot v pevných elektrolytech pro výzkum i kontrolu jakosti ve výrobě. Inteligentní softwarové funkce zkracují čas proplachu a údržbu, zvyšují průchodnost vzorků a minimalizují výpadky přístroje.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Automatizace přípravy a analýzy vzorků včetně online monitoringu v průmyslové výrobě elektrolytů.
  • Rozšíření aplikace na další typy pevných elektrolytů a pokročilé materiály pro baterie budoucí generace.
  • Integrace s jinými technikami (např. ICP-MS, Ramanova spektroskopie) pro komplexní chemickou a strukturální charakterizaci.

Závěr


Vyvinutá metoda na Agilent 5800 VDV ICP-OES pro stanovení 29 prvků v LGPS prokázala vynikající linearitu, nízké MDL, vysokou přesnost a dlouhodobou stabilitu. Inteligentní softwarové funkce zefektivňují analytický workflow a podporují spolehlivou kontrolu kvality pevných elektrolytů ve výzkumu i průmyslu.

Reference


  1. Khalid M. et al. Advances in Supercapacitor and Supercapattery, Elsevier 2020.
  2. Deng S. et al. Energy Storage Mater., 35, 661–668 (2021).
  3. Vilá R. A. et al. Cell Rep. Phys. Sci., 1(9), 100188 (2020).
  4. A Practical Guide to Elemental Analysis of Lithium-Ion Battery Materials Using ICP-OES, Agilent, 5994-5489EN.
  5. Wang Y. et al. Anal. Chem. Res., 7, 17–22 (2016).
  6. Agilent ICP Expert Software, 5994-1517EN.
  7. Agilent IntelliQuant Screening, 5994-1518EN.
  8. Agilent Intelligent Rinse, 5991-8456EN.
  9. Agilent IntelliQuant Software, 5994-1516EN.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Determination of Multiple Elements in Lithium Salts using Autodilution with ICP-OES
Application Note Chemical and Energy Determination of Multiple Elements in Lithium Salts using Autodilution with ICP-OES Automated analysis of lithium-ion battery precursor chemicals by Agilent 5800 VDV ICP-OES and Agilent ADS 2 autodilutor Author Introduction Ruby Bradford The transition to…
Klíčová slova
axial, axialfitted, fittedmdl, mdllithium, lithiumautodilution, autodilutioncalibration, calibrationoes, oesviewing, viewingicp, icpsample, sampledilution, dilutionautocalibration, autocalibrationpump, pumpelement, elementmeasured
ICP-OES Analysis of Copper Recovered from Li-Ion Batteries for Foil Manufacturing
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
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, spikeicp, icpintelliquant, intelliquanttrace, tracecathode, cathodecorrection, correctionelemental, elementalsalt
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, correctionbackground, backgroundspiked, spikedwere, weresustainable, sustainableeutectic, eutecticrecovery
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.