中科谛听ICP-OES在磷酸铁锂正极材料杂质分析中的应用研究

磷酸铁锂作为一种重要的锂离子电池正极材料，因其具有放电容量大、毒性低、成本效益高等优势，被广泛应用于电动汽车等领域。材料的纯度直接影响电池的循环寿命、能量存储安全性及晶体结构稳定性。因此，本文章采用SWORD 500 ICP-OES 电感耦合等离子体发射光谱仪建立准确、高效的元素杂质检测方法对保障电池材料的性能与安全具有重要意义。

仪器与方法

ICP-OES电感耦合等离子体原子发射光谱仪（DITEE SWORD 500）

实验电热板（GDANA HT-300）

本研究采用中科谛听ICP-OES电感耦合等离子体原子发射光谱仪，配备可拆卸式石英炬管，具备垂直径向观测模式，适用于复杂基体样品的分析。该仪器波长范围覆盖175-870 nm，配合高分辨率CMOS检测器，检测浓度范围从百分含量到亚ppb，有效避免光谱干扰。

分析方法依托智能科学数据解决方案软件平台完成，通过优化波长选择与积分区域，实现了对多元素同时分析的高效控制。主要仪器参数如下：

观测方式：径向

等离子体功率：750-1500 W

光谱分辨率：0.006nm

罗兰圆焦距：500mm

光栅刻线2700L/mm

样品前处理

实验样品为客户提供的磷酸铁锂材料，精确称取0.2000 g置于聚四氟乙烯烧杯中，加入10 mL高氯酸，经实验电热板消解至溶解。冷却后定容至50 mL容量瓶，空白样品同步制备。为分析基体元素，样品进一步稀释50倍后上机检测。

分析性能表现

本研究共分析了23种杂质元素及3种基体元素（Li、Fe、P）。各元素校准曲线线性良好，相关系数（R²）均高于0.999，表明该方法具备优异的定量可靠性。

杂质元素在样品中的含量范围涵盖未检出（如Cd、Mo、Se、W）至240.22 mg/kg（Mn）。方法检测限表现优异，溶液中多数元素的检测限低于10 μg/L，固体样品中方法检测限分布于低μg/kg至mg/kg级别，说明方法具备高灵敏度。

加标回收实验表明，所有杂质元素在0.2 mg/L加标水平下的回收率介于90%–110%之间，符合常规分析要求。基体元素在连续两小时内的七次重复测定中显示出良好的稳定性，Fe、P、Li的相对标准偏差（RSD）分别仅为0.66%、0.46%与0.76%，表明仪器在长时间分析中具备出色的信号稳定性与重现性。

应用实例

本研究展示的磷酸铁锂材料杂质分析案例，突显了电感耦合等离子体原子发射光谱技术在电池材料质量控制中的实用价值。通过高灵敏度、宽线性范围及良好的稳定性，该方法可同时应对基体主量元素与痕量杂质的定量需求，为锂电行业材料研发与生产过程提供了可靠的分析手段。

结论

中科谛听ICP-OES在复杂基体样品如磷酸铁锂的分析中表现优异，其高分辨率、灵活谱线选择与稳定的径向观测模式为元素分析提供了有力支持。该方法在线性范围、检测限、准确度与精密度方面均满足行业要求，适用于锂电池正极材料中多元素的高通量、高精度检测。