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中科谛听 ICP-OES等离子体发射光谱仪精准检测石墨杂质,助力锂电材料品质把控

来源: | 作者:市场部 | 发布时间 :2025-05-15 | 70 次浏览: | 分享到:

石墨作为锂离子电池行业主流负极材料,具备化学稳定性高、导电性强、耐腐蚀等特性。但天然/人造石墨均含少量金属杂质(如铁、铜、锌等),生产过程也可能引入金属污染,严重影响电池性能(铁需低于10ppm以下,其他元素多<5ppm)。石墨材料测试面临样品消解难、溶样酸度高、待测元素浓度低等挑战。



本报告由广东中科谛听科技有限公司针对石墨粉样品,采用DITEE SWORD 500 ICP-OES 光谱仪检测铁、铝、铜等 7 种金属杂质。仪器通过垂直炬管轴向观测、全一级谱线罗兰圆光室等技术,确保复杂基体检测的稳定性与精度。测试显示,样品中各元素含量均处于极低水平(如铜<0.32mg/kg,锌、锆未检出),工作曲线拟合优度达 0.9996 以上,验证了该仪器对石墨材料痕量杂质的精准检测能力,为锂电负极材料品质控制提供技术支撑。

DITEE SWORD 500 ICP-OES

仪器配置大功率可调RF电源(功率自调谐)、垂直炬管轴向观测、抗基体干扰全一级谱线罗兰圆光室及科研级高灵敏度CMOS检测器,确保复杂样品检测的稳定性与准确性。

仪器主要技术指标


项目参数
型号DITEE SWORD 500
类型台式机
罗兰光室全一级谱线检测
焦距500mm
波长范围180-870nm
恒温控制35℃±0.5℃
光栅刻线2700L/mm
狭缝宽度12µm
检测器科研级CMOS(24块)
观测方式径向观测
动态范围>10⁹


电感耦合等离子体发射光谱仪

测试条件

1.1 样品描述

澄清水溶液(客户石墨粉经王水消解制得)。

1.2 测试要求

检测石墨粉中杂质元素含量:铁、铝、铜、镍、锌、铬、锆。

1.3 仪器条件

参数数值
冷却气流量12.00L/min
辅助气流量1.00L/min
载气流量0.60L/min
RF功率1200W
进样量2mL/min

样品测试与数据处理

1.1 工作曲线

1.1.1 标液配制

移取10mg/L混合标准溶液0.00、1.00、2.50、5.00mL至100mL容量瓶,各加5mL浓硝酸,纯水定容。

1.1.2 标样浓度(mg/L)

元素空白标样1标样2标样3
Al铝00.10.250.5
Cr铬00.10.250.5
Fe铁00.10.250.5
Ni镍00.10.250.5
Cu铜00.10.250.5
Zn锌00.10.250.5
Zr锆00.10.250.5

1.1.3 回归曲线

1.2 测试结果(单位:mg/kg)

根据测试得到的水溶液中各元素浓度以及客户提供的称样量和定容体积计算得到各元素在石墨粉中含量如下表(单位:mg/kg):

元素石墨1石墨2
Al铝11.34811.430
Cr铬2.5372.680
Fe铁28.29325.856
Ni镍3.8594.275
Cu铜0.1900.319
Zn锌10.3790.000
Zr锆0.0000.000

结论

本次测试采用中科谛听DITEE SWORD 500型ICP光谱仪,对青岛华腾石墨粉样品中铝、铁、铜等7种金属杂质元素进行定量分析。结果显示,两款石墨样品中铝含量约11-11.4mg/kg,铁含量25.8-28.3mg/kg,均低于锂电行业严苛的杂质控制阈值;铬、镍含量分别为2.5-2.7mg/kg、3.9-4.3mg/kg,铜含量0.19-0.32mg/kg,均处于极低水平;锌、锆未检出。

仪器通过垂直炬管轴向观测、全一级谱线罗兰圆光室及高灵敏度CMOS检测器等技术,有效消除基体干扰并提升检测精度,工作曲线拟合优度均达0.9996以上,展现出对低浓度元素的卓越检测能力。测试结果表明,该设备完全满足石墨材料中痕量金属杂质的精准检测需求,为锂电池负极材料的品质控制提供了可靠的技术支撑,助力行业实现材料纯度与电池性能的双重优化。