[发明专利]一种镍钴锰三元材料的三元素的化学检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及多元素含量测定技术领域，尤其是涉及一种镍钴锰三元材料的三元素的化学检测方法。

背景技术

自20世纪90年代初，锂离子电池实现商品化应用以来，它在便携式电子设备如移动电话、笔记本电脑、数码相机等中获得了广泛的应用，而且有望在电动汽车、混合动力汽车、军事和航天等领域获得进一步的应用，是目前最为先进的一种绿色二次电池。

三元系（Li（Ni,Co,Mn）O₂）材料具有比钴酸锂更高的可逆比容量，可以更好的满足电子产品日益小型化和多功能化的要求。目前该材料的电化学性能如可逆比容量、循环性能、倍率特性、耐过充性能、结构稳定性和热稳定性等在国内外得到广泛的认可。

目前国内有不少公司生产三元材料，但对于主含量钴、镍、锰的检测主要用ICP 法。ICP 法测定准确度及精密度较差，容易带来较大误差。专利CN201410530716中EDTA滴定的方法颜色变化不明显，操作不方便。目前也有文献报道采用EDTA 滴定法测量单一钴或镍的方法，对于含锰的检测也有文献报道通过沉淀锰分别检测镍锰的检测方法，用NaCN 等试剂对镍封闭，但是NaCN 有毒有害，也有文献采用过硫酸铵、三乙醇胺、盐酸羟胺等众多试剂，操作繁琐，成本高。尤其是NaCN 毒性极强，属于剧毒化学品，考虑到安全因素，目前很少使用。另外，用EDTA 测锰时，由于Mn²⁺在碱性介质中，容易在空气中被氧化造成EDTA 无法配位络合，导致结果偏低，而且在沉锰过程中会吸附大量的钴导致检测误差，由于这些干扰导致准确度低。

发明内容

本发明的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种镍钴锰三元材料的三元素的化学检测方法。

本发明新的技术方案是：一种镍钴锰三元材料的三元素的化学检测方法，其包括下列步骤：

（a）取镍钴锰三元材料样品，配制成定容的样品溶液，从样品溶液中取试样一，在含有酒石酸的氨性介质中，以丁二酮肟为沉淀剂，与金属镍离子形成螯合物，形成两个五原子环，其反应方程式如下：

Ni²⁺ + 2NH₃·H₂O → Ni(OH)₂ + 2NH₄⁺

；

（b）再从样品溶液中取试样二，选用沉淀剂1-亚硝基-2-萘酚，在HAc介质中，1-亚硝基-2-萘酚与金属钴离子形成具有配位键的螯合物。其反应方程式如下：

；

（c）再从样品溶液中取试样三，磷酸为溶解剂和络合剂，在浓的热磷酸介质中，在硝酸铵或高氯酸将锰（II）氧化到锰（III）的络合物，以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，亚铁标准溶液滴定锰（III）。其反应式如下：

2Mn²⁺ + NO^3- + 4PO₄^3-+ 2H⁺ → 2[Mn(PO₄)₂]^3- + NO₂^- + H₂O

NO₂^- + NH₄⁺→N₂ + 2H₂O

Fe²⁺ + [Mn(PO₄)₂]^3-→Fe³⁺ + [Mn(PO₄)₂]^4- 。

所述的步骤（a）中，试样一在氯化氨与氨的碱性介质中，使镍与氨形成镍氨络合物，加入10%酒石酸屏蔽剂，在水浴锅中边搅拌边滴加40-70ml的1%丁二酮肟酒精溶液，生成红色的沉淀物，静置，用已恒重的4号砂芯漏斗（m₁）过滤，洗涤沉淀，放入鼓风干燥箱中干燥到恒重，称取沉淀和砂芯漏斗，记录二者的质量m₂。

所述的步骤（b）中，试样二在醋酸的介质中，加热至沸腾，然后边搅拌边滴加60-100ml的1%1-亚硝基-2-萘酚酒精溶液，生成红色沉淀，静置陈华，用已恒重的砂芯漏斗（m₃）过滤，洗涤沉淀，放入鼓风干燥箱中干燥到恒重，称取沉淀和砂芯漏斗，记录二者的质量m₄。