Préparation d'échantillons et analyse de matériaux utilisés dans la production de batteries au lithium-ion par digestion séquentielle par micro-ondes.

Résumé

Actuellement, la recherche, le développement et la mise en œuvre de la prochaine génération de matières premières de haute pureté pour les batteries au lithium-ion (Li-ion) sont encouragés afin d'améliorer les performances des composants de base des batteries. Les projets de recherche se concentrent sur la composition élémentaire et visent en particulier à remplacer le cobalt (Co) par le manganèse (Mn), plus abondant et plus facile à extraire. Parallèlement, tester les composants de base des batteries, y compris la cathode, l'anode, le séparateur et même les matériaux de l'électrolyte pour les éléments jusqu'au niveau ppb afin d'améliorer les performances de la batterie est désormais la norme. Le système automatisé de digestion séquentielle par micro-ondes BLADE^TM peut fonctionner en toute sécurité aux températures et pressions requises pour assurer une extraction acide (lixiviation) ou une digestion totale plus rapide et plus efficace de ces matériaux, fournissant ainsi une analyse plus précise via la spectroscopie d'émission optique par plasma à couplage inductif (ICP-OES) et la spectrométrie de masse par plasma à couplage inductif (ICP-MS). Différents types d'échantillons, y compris diverses sources de lithium, des matériaux cathodiques et des matériaux anodiques, ont été digérés ou lixiviés et analysés. Les échantillons ont été préparés et analysés en triplicata. Des matériaux de référence standard (SRM) et des échantillons dopés ont été utilisés pour valider à la fois la méthode des micro-ondes et l'analyse. Le BLADE a pu utiliser des mélanges d'acides HF et non HF pour effectuer les digestions.