一種鋰電池三元正極材料中鈷含量的測(cè)定方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋰電池三元正極材料中鈷含量的測(cè)定方法。涉及一種含錳量較高的材料中鈷含量的測(cè)定方法，具體涉及鋰電池三元正極材料中鈷含量的測(cè)定方法。所述方法包括以下步驟：（1）準(zhǔn)確稱量適量的待測(cè)三元正極材料加酸溶解并定容；（2）移取一定量的溶解液加入磷酸高氯酸加熱至冒高氯酸煙并加入適量的掩蔽劑消除錳干擾（3）在電位滴定儀上用鈷標(biāo)準(zhǔn)液反滴定，繪制微分曲線并根據(jù)二階微分法得出滴定終點(diǎn)消耗體積，（4）根據(jù)公式計(jì)算得出試樣中的鈷含量。本發(fā)明方法不需要進(jìn)行減錳操作，并且對(duì)重量百分比錳含量小于等于40%的樣品中鈷含量測(cè)定不受影響且準(zhǔn)確度較高，處理過(guò)程簡(jiǎn)單，易于普遍推廣。
【專利說(shuō)明】一種裡電池三元正極材料中鈷含量的測(cè)定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含錳量較高的材料中鈷含量的測(cè)定方法，具體涉及鋰電池三元正極材料中鈷含量的測(cè)定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著近些年對(duì)節(jié)能及環(huán)保的需求日益增加，鋰電池的應(yīng)用亦愈趨廣泛，而鋰電池正極材料作為其核心關(guān)鍵材料，該行業(yè)的發(fā)展前景十分理想。目前，具有層狀堆積結(jié)構(gòu)的鎳鈷錳三元正極材料憑借其高比容量、循環(huán)性能優(yōu)良、熱穩(wěn)定性好及價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)迅速的被人們所研究利用，是一種具有很大發(fā)展前景的高性能鋰離子電池正極材料。
[0003]在鋰離子三元正極材料的制備過(guò)程中，鎳鈷錳三者含量配比對(duì)其電化學(xué)性能具有很大的影響，所以在進(jìn)行三元正極材料研究時(shí)，必須準(zhǔn)確分析鎳鈷錳的含量。 [0004]根據(jù)現(xiàn)有的測(cè)定方法，鎳鈷錳三元正極材料中鎳和錳的測(cè)定較為容易，而鈷在分析時(shí)卻經(jīng)常受到各種因素的干擾，對(duì)于微量鈷含量的測(cè)定一般采用原子吸收分光光度法，該方法快速簡(jiǎn)便，具有較好的測(cè)定精密度，但是對(duì)于鈷的常量測(cè)定則需要進(jìn)行稀釋操作，容易產(chǎn)生誤差，影響測(cè)定精密度。
[0005]對(duì)于鈷的常量分析目前廣泛采用電位滴定法，鈷含量的測(cè)定范圍:5%~25%，試樣中錳的含量小于0.05%時(shí)，可忽略錳量的影響，缺點(diǎn)是試樣中錳的含量大于0.05%時(shí)，用過(guò)量的鐵氰化鉀氧化鈷的同時(shí)錳(II)也被滴定，錳(II )對(duì)測(cè)定結(jié)果為正干擾，須采用其它方法得出總錳量，然后從測(cè)得的總鈷量中扣除樣品中總錳量，從而得到單一鈷含量，該方法不僅操作較為繁瑣，且容易產(chǎn)生較大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)目前現(xiàn)有鈷含量測(cè)定技術(shù)的各種不足與缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種操作簡(jiǎn)便，準(zhǔn)確度高的三元正極材料中鈷含量測(cè)定方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述要求，本發(fā)明的方法按以下步驟進(jìn)行:
I準(zhǔn)確稱量0.5~Ig三元正極材料于燒杯中，加入15mL鹽酸與5mL硝酸加熱溶解完全，蒸發(fā)至溶液體積在IOmL左右時(shí)取下冷卻，轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中定容；
(2)分取IOmL三元正極材料溶解液加入250mL燒杯中,加入5mL磷酸及3mL高氯酸加熱升溫至冒大量高氯酸煙完全后稍冷立即加入IOmL蒸餾水及2g絡(luò)合劑，取下冷卻待滴定分析；往之前氧化絡(luò)合處理過(guò)的試樣燒杯中加入3~5g硫酸銨和60mL檸檬酸銨氨性混合溶液，冷卻至20°C以下，在攪拌下緩慢地倒入5~IOmL鐵氰化鉀溶液(視Co量而定一般過(guò)量2~5mL)，先以較快速度用鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至接近終點(diǎn)，然后逐滴加入，記錄鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量及電位值并求出電位突越時(shí)鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量，按以下公式(I)計(jì)算:
【權(quán)利要求】
1.一種鋰電池三元正極材料中鈷含量的測(cè)定方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)準(zhǔn)確稱取一定量的三元正極材料于燒杯中，加入適量的酸加熱溶解完全，蒸發(fā)溶液至小體積時(shí)取下冷卻，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容； (2)分取一定量三元正極材料溶解液加入燒杯中，加入適量磷酸及高氯酸加熱升溫至冒大量高氯酸煙完全后稍冷立即加入少量蒸餾水及適量絡(luò)合劑，取下冷卻待滴定分析； (3)往之前氧化絡(luò)合處理過(guò)的試樣燒杯中加入適量硫酸銨和一定體積的檸檬酸銨氨性混合溶液，冷卻至20°C以下，在攪拌下緩慢地倒入一定量鐵氰化鉀溶液，先以較快速度用鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至接近終點(diǎn)，然后逐滴加入，記錄鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量及電位值并求出電位突越時(shí)鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量，按以下公式(I)計(jì)算:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述三元正極材料中鈷含量測(cè)定方法，其特征在于:所述溶解三元正極材料的酸為鹽酸和硝酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述三元正極材料中鈷含量測(cè)定方法，其特征在于:所述絡(luò)合劑為氟化鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述三元正極材料中鈷含量測(cè)定方法，其特征在于:返滴定時(shí)消耗鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積采用二階微分法得出滴定終點(diǎn)消耗體積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述三元正極材料中鈷含量測(cè)定方法，其特征在于:所述的一定量鐵氰化鉀溶液是視Co量而定,過(guò)量2~5mL。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述三元正極材料中鈷含量測(cè)定方法，其特征在于:所述滴定系數(shù)采用鈷標(biāo)準(zhǔn)液反滴定進(jìn)行測(cè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述三元正極材料中鈷含量測(cè)定方法，其特征在于:所述滴定系數(shù)測(cè)定包括以下步驟: 準(zhǔn)確移取10.0OmL鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液于燒杯中； 加入適量硫酸銨硫酸銨和一定體積的檸檬酸銨氨性混合溶液，準(zhǔn)確加入15.0OmL鐵氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液； 在電位滴定儀上，用鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定，確定終點(diǎn)電位和滴定終點(diǎn)，按以下公式(2)計(jì)算鐵氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的滴定系數(shù)
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述三元正極材料中鈷含量測(cè)定方法，其特征在于:技術(shù)方案為包括以下步驟: ⑴準(zhǔn)確稱量0.5~Ig三元正極材料于燒杯中，加入15mL鹽酸與5mL硝酸加熱溶解完全，蒸發(fā)至溶液體積在IOmL左右時(shí)取下冷卻，轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中定容 分取IOmL三元正極材料溶解液加入250mL燒杯中，加入5mL磷酸及3mL高氯酸加熱升溫至冒大量高氯酸煙完全后稍冷立即加入IOmL蒸餾水及2g絡(luò)合劑，取下冷卻待滴定分析； 任之前氧化絡(luò)合處理過(guò)的試樣燒杯中加入3~5g硫酸銨和60mL檸檬酸銨氨性混合溶液，冷卻至20°C以下，在攪拌下緩慢地倒入5~IOmL鐵氰化鉀溶液，視Co量而定一般過(guò)量2~5mL，先以較快速度用鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至接近終點(diǎn)，然后逐滴加入，記錄鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量及電位值并求出電位突越時(shí)鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量； (4)準(zhǔn)確移取10.0OmL鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液于200mL燒杯中，加入3~5g硫酸銨和60mL檸檬酸銨氨性混合溶液，準(zhǔn)確加入15.0OmL鐵氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，在電位滴定儀上，用鈷標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定，確定終點(diǎn)電位和滴定終點(diǎn)，按公式(2)計(jì)算鐵氰化鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)鈷標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的滴定系 數(shù)。
【文檔編號(hào)】G01N31/16GK103776953SQ201410026500
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】姚文俐, 鄭攀 申請(qǐng)人:江西省鎢與稀土產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（江西省鎢與稀土研究院）