锂电池正极材料残余碱含量分析

上海仪电科学仪器股份有限公司

2024/08/26 09:37

残余碱含量过高会给锂离子电池正极材料带来很多负面影响：残余碱含量会对电池正极制浆工序产生重要影响，其含量过高时，浆料黏度大，且受环境湿度影响变得不稳定，难以涂布；表面的Li₂CO₃会在电池充放电过程中分解生成二氧化碳，造成电池胀气，恶化材料的电化学性能和安全性能。锂离子电池正极材料中的残余碱等杂质直接影响锂离子电池的一致性、可靠性和安全性。所以残余碱是锂电池三元正极材料生产过程中的一项重要控制指标。

品质要求

正极材料属于锂离电池制造中的关键一环，产品性能检测和质量控制不容忽视。钴酸锂、掺杂型镍钴锰酸锂、包覆型镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、富锂锰基正极材料等材料均需要测定残余碱含量，残余碱是关键检测指标，含量应符合相关的标准要求。

残余碱，锂离子电池正极材料颗粒表面附着的碱性物质。残余碱主要以氢氧化和碳酸形式存在，测试后将其量全部以碳酸锂含量表示则为残余碱，以锂含量表示为残余锂。

检测方案

锂离子电池正极材料中的残余碱主要以氢氧化锂（LiOH）和碳酸锂（Li₂CO₃）等形式存在，残余碱可溶于水，而正极材料不溶于水，因此通过正极材料与水混合后再分离的方法，将正极材料表面附着的残余碱提取到水中。氢氧化锂是碱、碳酸锂是强碱弱酸盐，均可以被盐酸滴定，在电位滴定时有明显的等当点。

反应原理

LiOH+HCl⇒LiCl+H₂O

Li₂CO₃+HCl⇒LiHCO₃+LiCl+H₂O

LiHCO₃+HCl⇒LiCl+H₂O+CO₂

滴定实验方案

	样品	正极材料
	滴定类型	酸碱滴定
	滴定剂	0.1mol/L盐酸标准滴定溶液
	滴定终点	2个
	仪器	ZDJ-5B（含第二套滴定管路）
	电极	E-201F型pH复合电极