輕踏油門，自駕旅行在路上，清風(fēng)徐來，窗外風(fēng)景疾馳過，這或許是你在節(jié)假日出行的畫面。當(dāng)駕駛?cè)加推嚦鲂校Ｆ椭粔驇资锫烦獭４藭r，你可以淡定地打開導(dǎo)航，到最近的加油站，給車加上油，繼續(xù)你的旅程。油量限制你的行程？不存在的！有遍地開花的加油站，沒有到不了的遠(yuǎn)方。

但是，如果你開的是新能源汽車，行程還能如此任意妄為嗎？嗨……可沒有那么瀟灑了，給新能源汽車充電可不像加油那么快捷方便，而汽車?yán)m(xù)航里程躍然成為路線規(guī)劃時首先要考慮的因素。那又是誰限制了續(xù)航里程？毫無疑問是新能源汽車的動力來源——鋰離子電池。

新能源車電池從過去到現(xiàn)在！

回顧電池的發(fā)展史，鉛酸電池，鎳氫電池，到現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的鋰離子二次電池，高能量密度是電池發(fā)展的方向，而此發(fā)展方向同樣直接影響著新能源汽車的發(fā)展和普及化。新能源汽車的鋰離子動力電池，作為燃油車的未來終結(jié)者，必需要有足夠的能量（續(xù)航里程）來指點(diǎn)江山。

關(guān)鍵問題在哪里？

正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液是鋰離子電池的四大組成部分，它們的性能、質(zhì)量直接影響著鋰離子電池的能量密度、安全性、循環(huán)壽命等。

在鋰離子電池這四大組成部分中，正極材料是最受關(guān)注的，因?yàn)樗鼪Q定了鋰離子電池的能量密度。目前技術(shù)比較成熟的正極材料有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和鎳鈷錳酸鋰等。正極材料的元素配比和雜質(zhì)控制是產(chǎn)品生產(chǎn)過程中重要的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)，而負(fù)極材料和電解液雜質(zhì)含量對電池產(chǎn)品的安全性能有著重要影響。因此ICP-OES等元素分析儀器已然成為鋰離子電池生產(chǎn)的標(biāo)配。

業(yè)內(nèi)眾所周知，鋰離子電池材料組成極其復(fù)雜，通常含大量無機(jī)鹽類、極易電離元素，甚至含有有機(jī)物或氫氟酸等成分。大量復(fù)雜的基體，會對ICP-OES元素分析帶來大量物理干擾或光譜干擾，對儀器復(fù)雜基體耐受性能和抗干擾性有非常嚴(yán)格的要求。常規(guī)ICP-OES在測定時常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、炬管經(jīng)常性堵塞導(dǎo)致等離子體經(jīng)常熄滅等問題。

哪里去找鋰電池分析神器？

安捷倫科技作為分析技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，在鋰離子電池原材料檢測領(lǐng)域積累了大量經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)。明星產(chǎn)品Agilent5110電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（ICP-OES），具有卓越的系統(tǒng)穩(wěn)定性，能夠輕松應(yīng)對復(fù)雜基體樣品的分析，是鋰離子電池中元素快速分析的理想儀器。

高Li基體中微量Na、K測試因電離干擾無法獲得準(zhǔn)確結(jié)果？

Agilent5110ICP-OES獨(dú)特的冷錐接口（CCI）設(shè)計（如圖1），能將等離子體中溫度較低的外焰成功剝離開，極大地消除易電離元素的干擾。即便對于Li基體中極難測的K、Na元素，5110ICP-OES依然可測得準(zhǔn)確穩(wěn)定的結(jié)果：加標(biāo)濃度為0.05mg/L時，碳酸鋰中14個雜質(zhì)元素的回收率在95~105%之間，連續(xù)測試2.5小時，各元素RSD<2%。

圖1.5110ICP-OES冷錐接口（CCI）設(shè)計

圖2.Li基體中Na、K元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線（0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2mg/L）

三元材料中主量元素的分析結(jié)果不穩(wěn)定？

“長期穩(wěn)定性”是衡量ICP-OES儀器系統(tǒng)穩(wěn)定可靠程度的重要指標(biāo)，也是鋰離子電池用戶選擇ICP-OES時重點(diǎn)關(guān)注的性能。“復(fù)雜基體長期穩(wěn)定”一直是安捷倫ICP-OES標(biāo)志性的特點(diǎn)。在利用5110ICP-OES測試三元材料中Ni、Co、Mn時，可得到優(yōu)異的長期穩(wěn)定性結(jié)果：2.5小時連續(xù)測試，各元素RSD<1.0%。

圖3.Ni、Co、Mn的標(biāo)準(zhǔn)曲線（50、100、200、500、900mg/L）

六氟磷酸鋰電解液有機(jī)進(jìn)樣，背景信號嚴(yán)重干擾微量元素？

通過使用安捷倫專利的快速自動曲線擬合技術(shù)（FACT），可利用數(shù)學(xué)擬合技術(shù)，對復(fù)雜的背景結(jié)構(gòu)快速建模，準(zhǔn)確地測定分析物信號。如圖4所示，20%乙醇溶液稀釋后的六氟磷酸鋰樣品，原始譜圖中，As受到嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)背景干擾，無法準(zhǔn)確測試；而利用FACT技術(shù)進(jìn)行背景校正后，As信號從復(fù)雜的有機(jī)物背景干擾中成功剝離出來，得到了準(zhǔn)確可靠的結(jié)果。

圖4.采用FACT技術(shù)扣除背景后的譜圖

工欲善其事，必先利其器，5110ICP-OES作為鋰離子電池材料的分析利器，對于三元正極材料、碳酸鋰、石墨類負(fù)極材料、六氟磷酸鋰電解液的檢測具有很好的測試性能，垂直炬管結(jié)合CCI冷錐的設(shè)計保證了儀器具有更好的耐受能力和長期穩(wěn)定性。從此鋰電產(chǎn)品的質(zhì)量，由5110來保駕護(hù)航！