[发明专利]一种检测锂离子电池正极材料中磁性物质含量的方法

说明书

本发明提供了一种检测锂离子电池正极材料中磁性物质含量的方法，以碳包覆纳米Fe₃O₄复合材料的悬浮液涂覆玻碳电极作为工作电极，并在三电极体系下，分别测试不同浓度梯度下的Fe²⁺标准溶液、Co²⁺标准溶液、Ni²⁺标准溶液的电压‑电流曲线，然后以浓度为横坐标、峰的电流值为纵坐标分别构建Fe²⁺标准溶液、Co²⁺标准溶液、Ni²⁺标准溶液的标准曲线，以此为基础测试出锂离子电池正极材料中磁性物质的含量；与现有技术相比，本发明提供的检测方法灵敏度高、可达到痕量检测的水平，且可排除其他金属离子的干扰，成本低，且操作简单。

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种检测锂离子电池正极材料中磁性物质含量的方法。

背景技术

近年来，随着锂离子电池在动力电池与储能领域方面的广泛应用，高能量密度、高电位与高安全性能已成为未来主要发展趋势，安全性能是锂离子电池的关键性能指标。

而锂离子电池正极材料制作过程中往往会混有磁性物质，一般是由Fe、Co、Ni等金属元素单一或混合构成。这类磁性杂质颗粒的存在会导致电池的使用寿命、一致性和安全性降低。锂离子电池正极材料中的磁性物质杂质对电池自放电也有直接的影响，且磁性物质杂质含量与电池自放电率成正比，即磁性物质含量越高的正极材料，其组成的电池也自放电率越大。

如果不能有效的检测出锂离子电池正极材料中的磁性杂质颗粒的含量进而在正极材料的生产环节对磁性物质进行控制的话，会对电池的性能造成严重的影响。而目前现有技术中还未有针对锂离子电池正极材料中磁性物质检测的方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种检测锂离子电池正极材料中磁性物质含量的方法，该方法可达到痕量检测的水平，成本低，且操作简单。

本发明采取的技术方案如下：

一种检测锂离子电池正极材料中磁性物质含量的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将锂离子电池正极材料和保鲜膜包裹的磁铁置于分散液中，超声搅拌；

(2)将保鲜膜包裹的磁铁置于容器中，向其中一次加入稀硫酸、稀硝酸，并加热超声搅拌；

(3)将步骤(2)所得的溶液离心，并以稀盐酸稀释至溶液为弱酸性，然后定容，得到样品液；

(4)将碳包覆纳米Fe₃O₄复合材料在去离子水中超声溶解得到悬浮液；

(5)将悬浮液均匀涂覆到抛光后的玻碳电极上，干燥后分别得到工作电极A、B、C、D；

(6)将工作电极A放入NH₃-NH₄Cl缓冲溶液中，并以铂丝电极为对电极、饱和的Ag/AgCl电极为参比电极组成三电极体系，向其中逐滴加入Fe²⁺标准溶液，测试得到不同Fe²⁺浓度下的电压-电流曲线，并以Fe²⁺浓度为横坐标、Fe²⁺峰的电流值为纵坐标构建标准曲线，得到线性方程A；

(7)将工作电极B放入NH₃-NH₄Cl缓冲溶液中，并以铂丝电极为对电极、饱和的Ag/AgCl电极为参比电极组成三电极体系，向其中逐滴加入Co²⁺标准溶液，测试得到不同Co²⁺浓度下的电压-电流曲线，并以Co²⁺浓度为横坐标、Co²⁺峰的电流值为纵坐标构建标准曲线，得到线性方程B；