随着新能源汽车产业的快速发展,动力电池退役量逐年上升。做好动力电池回收利用是新能源产业可持续发展的重要环节,也是锂、镍、钴等战略性矿产资源可持续供应的关键。高效的回收利用不仅可以保障新能源汽车产业持续健康发展,而且对实现“双碳”目标具有重要意义。
NCM电池(镍钴锰酸锂电池)是目前动力电池的正极材料的主要技术路线之一,因此,也是当前动力电池回收的主要对象。中国企业对于NCM电池的回收大多采用“湿法技术路线”,其主要工艺流程是“前处理-浸出-萃取-合成”。流程中的“合成”工序,即是将 “萃取” 出来的镍、钴、锰溶液,按规格需要处理合成为新的NCM前驱体溶液,并通过加工得到前驱体晶体后,与碳酸锂进行配比和进一步处理,最终产出镍钴锰酸锂粉末。
“合成”工序中NCM前驱体溶液和前驱体晶体中镍、钴、锰元素的含量是决定正极材料品质的关键因素,因此,相关的检测标准往往极为严格,不仅含量数值必须达到标准,而且对于数值的极差也有很高的要求,通常是:每个元素的摩尔比极差优于0.3%(千分之三),且越低越好。
对于NCM前驱体产品的元素含量检测,常采用传统湿化学分析方法,虽然这种方法测试精度较高,但是,其样品前处理程序操作繁琐,不仅容易出现人为操作误差,而且耗时较长,导致整个分析过程的时效性较低。另外,采用传统湿化学分析方法方法,在前处理和分析过程中会使用多种化学试剂,不仅导致分析耗材成本较高,而且还涉及分析后的“化学废液处理”的成本,从而增加了整个分析工作的成本。
相较传统湿化学分析方法,赛默飞世尔科技的高端ARL QUANT''X能量色型X射线荧光光谱仪(EDXRF),能够满足NCM前驱体产品检测的精度标准,同时具有简单易行的样品前处理、低人为误差、快速分析速度、高样品吞吐量以及极少量化学试剂使用等优点,对分析工作成本的影响极小。由于这些显著优势,ARL QUANT''X EDXRF已在知名新能源电池企业得到应用并得到认可。
Thermo Scientific™ARL™ QUANT''X EDXRF 光谱仪
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应用案例
赛默飞ARL QUANT''X光谱仪可出色满足NCM产品的精度要求,因其软硬件系统的优秀设计和集成,特别是采用先进的探测器可高计数率采集数据,使得元素分析效率极高(平均每样品≤3分钟)。因此,对于NCM产品的元素含量分析,赛默飞ARL QUANT''X光谱仪可提供精准高效的解决方案。