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中科諦聽 ICP-OES等離子體發(fā)射光譜儀精準檢測石墨雜質(zhì)，助力鋰電材料品質(zhì)把控
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作者:市場部
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發(fā)布時間 :2025-05-15
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石墨作為鋰離子電池行業(yè)主流負極材料，具備化學(xué)穩(wěn)定性高、導(dǎo)電性強、耐腐蝕等特性。但天然/人造石墨均含少量金屬雜質(zhì)（如鐵、銅、鋅等），生產(chǎn)過程也可能引入金屬污染，嚴重影響電池性能（鐵需低于10ppm以下，其他元素多＜5ppm）。石墨材料測試面臨樣品消解難、溶樣酸度高、待測元素濃度低等挑戰(zhàn)。
本報告由廣東中科諦聽科技有限公司針對石墨粉樣品，采用DITEE SWORD 500 ICP-OES 光譜儀檢測鐵、鋁、銅等 7 種金屬雜質(zhì)。儀器通過垂直炬管軸向觀測、全一級譜線羅蘭圓光室等技術(shù)，確保復(fù)雜基體檢測的穩(wěn)定性與精度。測試顯示，樣品中各元素含量均處于極低水平（如銅＜0.32mg/kg，鋅、鋯未檢出），工作曲線擬合優(yōu)度達 0.9996 以上，驗證了該儀器對石墨材料痕量雜質(zhì)的精準檢測能力，為鋰電負極材料品質(zhì)控制提供技術(shù)支撐。
DITEE SWORD 500 ICP-OES
儀器配置大功率可調(diào)RF電源（功率自調(diào)諧）、垂直炬管軸向觀測、抗基體干擾全一級譜線羅蘭圓光室及科研級高靈敏度CMOS檢測器，確保復(fù)雜樣品檢測的穩(wěn)定性與準確性。
儀器主要技術(shù)指標：
| 項目 | 參數(shù) |
|---|---|
| 型號 | DITEE SWORD 500 |
| 類型 | 臺式機 |
| 羅蘭光室 | 全一級譜線檢測 |
| 焦距 | 500mm |
| 波長范圍 | 180-870nm |
| 恒溫控制 | 35℃±0.5℃ |
| 光柵刻線 | 2700L/mm |
| 狹縫寬度 | 12μm |
| 檢測器 | 科研級CMOS（24塊） |
| 觀測方式 | 徑向觀測 |
| 動態(tài)范圍 | ＞10? |
電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀
測試條件
1.1 樣品描述
澄清水溶液（客戶石墨粉經(jīng)王水消解制得）。
1.2 測試要求
檢測石墨粉中雜質(zhì)元素含量：鐵、鋁、銅、鎳、鋅、鉻、鋯。
1.3 儀器條件
| 參數(shù) | 數(shù)值 |
|---|---|
| 冷卻氣流量 | 12.00L/min |
| 輔助氣流量 | 1.00L/min |
| 載氣流量 | 0.60L/min |
| RF功率 | 1200W |
| 進樣量 | 2mL/min |
樣品測試與數(shù)據(jù)處理
1.1 工作曲線
1.1.1 標液配制
移取10mg/L混合標準溶液0.00、1.00、2.50、5.00mL至100mL容量瓶，各加5mL濃硝酸，純水定容。
1.1.2 標樣濃度（mg/L）
| 元素 | 空白 | 標樣1 | 標樣2 | 標樣3 |
|---|---|---|---|---|
| Al鋁 | 0 | 0.1 | 0.25 | 0.5 |
| Cr鉻 | 0 | 0.1 | 0.25 | 0.5 |
| Fe鐵 | 0 | 0.1 | 0.25 | 0.5 |
| Ni鎳 | 0 | 0.1 | 0.25 | 0.5 |
| Cu銅 | 0 | 0.1 | 0.25 | 0.5 |
| Zn鋅 | 0 | 0.1 | 0.25 | 0.5 |
| Zr鋯 | 0 | 0.1 | 0.25 | 0.5 |
1.1.3 回歸曲線
1.2 測試結(jié)果（單位：mg/kg）
根據(jù)測試得到的水溶液中各元素濃度以及客戶提供的稱樣量和定容體積計算得到各元素在石墨粉中含量如下表（單位：mg/kg)：
| 元素 | 石墨1 | 石墨2 |
|---|---|---|
| Al鋁 | 11.348 | 11.430 |
| Cr鉻 | 2.537 | 2.680 |
| Fe鐵 | 28.293 | 25.856 |
| Ni鎳 | 3.859 | 4.275 |
| Cu銅 | 0.190 | 0.319 |
| Zn鋅 | 10.379 | 0.000 |
| Zr鋯 | 0.000 | 0.000 |
結(jié)論
本次測試采用中科諦聽DITEE SWORD 500型ICP光譜儀，對青島華騰石墨粉樣品中鋁、鐵、銅等7種金屬雜質(zhì)元素進行定量分析。結(jié)果顯示，兩款石墨樣品中鋁含量約11-11.4mg/kg，鐵含量25.8-28.3mg/kg，均低于鋰電行業(yè)嚴苛的雜質(zhì)控制閾值；鉻、鎳含量分別為2.5-2.7mg/kg、3.9-4.3mg/kg，銅含量0.19-0.32mg/kg，均處于極低水平；鋅、鋯未檢出。
儀器通過垂直炬管軸向觀測、全一級譜線羅蘭圓光室及高靈敏度CMOS檢測器等技術(shù)，有效消除基體干擾并提升檢測精度，工作曲線擬合優(yōu)度均達0.9996以上，展現(xiàn)出對低濃度元素的卓越檢測能力。測試結(jié)果表明，該設(shè)備完全滿足石墨材料中痕量金屬雜質(zhì)的精準檢測需求，為鋰電池負極材料的品質(zhì)控制提供了可靠的技術(shù)支撐，助力行業(yè)實現(xiàn)材料純度與電池性能的雙重優(yōu)化。