在新能源、锂电池材料及化工行业中,碳酸锂(Li2CO3)和单水氢氧化锂(LiOH·H2O)作为关键原材料,其纯度、杂质含量及物理化学性质直接影响最终产品的性能与安全性。随着锂电产业链的快速发展,对这两种锂盐的品质控制提出了更高要求。通过科学的检测手段,能够有效评估材料的适用性、优化生产工艺,并确保其符合电池级、工业级等不同应用场景的标准。
针对碳酸锂和单水氢氧化锂的检测,通常涵盖以下核心指标:
1. 主成分含量分析:通过测定Li2CO3或LiOH·H2O的纯度,判断是否符合工艺要求,例如电池级碳酸锂纯度通常需≥99.5%。
2. 杂质元素检测:重点检测钠(Na)、钾(K)、铁(Fe)、钙(Ca)、镁(Mg)等金属杂质,以及硫酸盐(SO42-)、氯离子(Cl-)等非金属杂质,避免影响电池电化学性能。
3. 物理特性测试:包括粒径分布、振实密度、比表面积等参数,直接影响材料在电极制备中的加工性能。
4. 水分及灼烧失重:单水氢氧化锂需关注结晶水含量及热稳定性,碳酸锂则需检测煅烧后的质量损失。
化学滴定法:采用酸碱滴定法测定主成分含量,是实验室基础分析方法,例如通过盐酸标准溶液滴定碳酸锂。
电感耦合等离子体光谱(ICP-OES/MS):用于痕量金属杂质的精确测定,检测限可达ppm甚至ppb级别。
X射线衍射(XRD):分析晶体结构,确认材料是否存在副产物或晶型缺陷。
激光粒度仪:快速测定粉末样品的粒径分布及D50值,指导生产工艺优化。
卡尔费休法:专门用于水分含量测定,尤其适用于单水氢氧化锂中结晶水的定量分析。
国内外相关标准体系为检测提供了技术依据:
1. 国际标准: - ISO 15597:2001《锂化合物中杂质元素的测定》 - ASTM E2941-21《电池级碳酸锂标准规范》
2. 国家标准: - GB/T 11075-2021《碳酸锂》 - GB/T 23855-2021《电池级单水氢氧化锂》
3. 行业标准: - YS/T 582-2013《电池级碳酸锂》 - YS/T 639-2016《单水氢氧化锂》
检测过程中需严格遵循标准方法,并结合企业内控指标进行综合判定,确保材料质量满足下游应用需求。