《镍钴锰酸锂化学分析方法第2部分：锂、镍、钴、锰、钠、镁、铝、钾、铜、钙、
铁、锌和硅量的测定
电感耦合等离子体原子发射光谱法》
编制说明
一工作简况
1 任务来源
根据全国有色金属标准化技术委员会下发的《有色标委（2011）19号》文件的要求，由中信国安盟固利电源技术有限公司制定《镍钴锰酸锂化学分析方法第2部分：锂、镍、钴、锰、钠、镁、铝、钾、铜、钙、铁、锌和硅量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法》行业标准，计划编号：2010-3592T-YS，项目完成时间2012年。
2 起草单位情况
中信国安盟固利电源技术有限公司是北京市科委认定的高新技术企业，主要从事锂离子动力电池及关键材料研究和生产。目前在中关村科技园区昌平园，已经建立了一个有关新型锂离子电池材料和电池技术的新材料技术研究院，拥有实验室（5000平方米），形成了以有突出成就的专家领衔、以年轻博士和硕士为骨干的强大的研究开发队伍，经国家人事部批准设立有博士后工作站。公司拥有等离子体发射光谱仪ICP-AES、等离子体质谱仪ICP-MS、X荧光光谱仪、质谱分析仪、气相色谱仪、激光粒度测试仪、微粒子比表面积测定仪等分析检测仪器和惰性气体手套箱、模拟电池制作设备、实际电池制作等设备、电池安全性能测试仪等先进的研究实验设备以及设施完备的中试车间。
中信国安盟固利电源技术有限公司主要从事锂离子电池正极材料的研发，生产和销售。目前已经达到年产2000吨钴酸锂、1000吨锰酸锂、1000吨镍钴锰酸锂的规模产能。生产的正极材料已经占有国内市场很大的份额。生产方法和生产工艺技术被北京市科委组织的专家鉴定会评定为属于世界领先水平，荣获国家科技进步二等奖、北京市科学技术一等奖。锰酸锂合成与生产技术通过北京市科委组织的专家鉴定，鉴定结论为国际先进水平，并荣获北京市科学技术一等奖。
中信国安盟固利电源技术有限公司在研究开发生产锂离子电池正极材料的同时，一直在致力于各种锂离子电池材料与技术方面的基础研究工作和分析评价方法的探索，在锂离子电池材料的物理性能、化学性能与电化学特性研究与测试方面积累了大量的经验和丰厚的技术储备。从2002年起，中信国安盟固利电源技术有限公司开始参与技术标准化工作。承担了钴酸锂产品国家标准的制订任务，并圆满完成，该标准已经正式颁布实施，同时承担了锰酸锂行业标准的制订任务，该标准已经制订完毕。并且参与了镍钴锰酸锂及钛酸锂的制定。
二编制过程（包括编制原则、工作分工、征求意见单位、各阶段工作过程等）
1标准编制原则
本标准严格按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则》以及《有色金属加工产品国家标准和行业标准编写示例》的规定格式进行编写。
本标准主要针对相关单位对镍钴锰酸锂的质量要求为依据进行编写。
2工作分工
本标准由中信国安盟固利电源技术有限公司负责起草，佛山市邦普循环科技有限公司作为第一验证单位，济宁无界科技有限公司、深圳天骄科技开发有限公司作为第二验证单位。
3征求意见单位
通过邮件共发送3份征求意见函，收到2份。编制组对回函意见进行整理。征求意见单位有佛山市邦普循环科技有限公司、济宁无界科技有限公司，深圳天骄科技开发有限公司等3家。针对2012年11月份的审定会，各
位专家及同行提出的意见，我们对此标准做了认真的修改。
4工作进度
（1）2012年4月底以前完成《征求意见稿》；
（2）2012年11月底以前完成《审定稿》。
（3）2013年10月底以前完成《审定稿》及报批稿。
三实验部分
在2012年11月审定会之后，做了以下内容的增加或变动：（1）根据镍钴锰酸锂行标重新确定了测试范围；确定了检测线及检出限；（2）补充了仪器条件实验、进样浓度对杂质元素的干扰实验；内标物种类及含量的实验；（3）明确给出仪器最小分辨率，见标准文本。
本文研究建立了ICP-AES同时测定镍钴锰酸锂中Li、Ni、Co、Mn、Na、Mg、Al、K、Cu、Ca、Fe、Zn、Si等元素的分析方法，其测定范围：6.00%≤w(Li)≤9.00%，15.00%≤w(Ni)≤35.00%，5.00%≤w(Co)≤30.00%，10.00%≤w(Mn)≤30.00%，0.003%≤w(Na)≤0.20%，0.003%≤w(Mg)≤0.20%，0.003%≤w(Al)≤0.20%，0.005%≤w(K)≤0.20%，0.003%≤w(Cu)≤0.20%，0.003%≤w(Ca)≤0.20%，0.003%≤w(Fe)≤0.20%，0.003%≤w(Zn)≤0.20%，0.01%≤w(Si)≤0.20%。选择了分析线及其他仪器工作参数；考察了方法检出限及锂、镍、钴、锰对测定的影响；工作曲线线性；进行了重复性和加标回收率实验。
1 仪器工作参数
本实验考察了仪器的激发功率、雾化器流量、辅助气流量、等离子体流量、溶液提升量、观测高度对各元素测定的影响，最终确定的仪器参数见表1：
对于锂、镍、钴、锰含量高的元素而言，选择无光谱干扰、灵敏度适中的谱线。对于钠、镁、铝、钾等含量都在
0.1%以下的元素而言，选择受基体干扰少、灵敏度高的谱线，经实验证实，可能存在的干扰元素不对待测元素产生
干扰，将最佳分析线列于表2中。
3 进样浓度实验
准确称取样品0.1000g、0.2000g、0.4000g，按实验报告中3.2样品处理方法处理样品，在ICP-AES最佳测定条件下测定各种元素的含量，实验结果如下：
由表3
4 共存元素的干扰
共存元素可能对待测物的测定产生干扰，因此需要考察共存元素对待测物的干扰情况。在考察共存元素对待测物测定的影响时，以回收率超过100±10%为产生干扰。
本实验主要研究了钴、镍、锰和锂对Mg、Al、Fe、Na等杂质元素的干扰以及钴、镍、锰、锂相互干扰的情况，结果分别列于表4。从表4可以看出，回收率都在100±10%范围内，故各元素的测定不产生干扰。
表4 干扰的测定
注：溶液1－Ni 100μg/mL、Li 50μg/mL、Co 100μg/mL、Mn 100μg/mL；溶液2－Ni 300μg/mL、Li 70μg/mL、Co 100μg/mL、Mn 100μg/mL；溶液3－Ni 100μg/mL、Li 70μg/mL、Co 300μg/mL、Mn100μg/mL；溶液4－Ni 100μg/mL、Li 70μg/mL、Co 100μg/mL、Mn 300μg/mL；溶液5－Ni 100μg/mL、Li 100μg/mL、Co100μg/mL、Mn 100μg/mL；溶液6－Ni 350μg/mL、Li 100μg/mL、Co 350μg/mL、Mn 350μg/mL。上述6瓶溶液中Mg、Al、Fe、Na、Ca、Cu等杂质元素浓度都为2μg/mL。
5 杂质测定方法的检出限及测定下限
根据10次试剂空白实验结果，取标准偏差的3倍作为方法检出限，取标准偏差的10倍作为方法的测定下限。根据方法检出限、称样量和溶液体积计算结果见表5。
