バリューチェーン全体におけるリチウムイオン電池の元素分析

電池のバリューチェーンのほぼすべての段階において、存在する元素およびその量を把握しておくことが重要になります。抽出関連企業は、鉱物を抽出する前に、主要な元素を定量しておくことを望んでいます。 電池メーカーは、原材料中の不純物をモニタリングして、製品の品質を保証する必要があります。 また、環境排出物を管理して、重金属に関する規制限度に適合する必要もあります。 リサイクル業社は、回収した物質の純度を試験して、環境規制に適合する必要があります。 電池試験向けのアジレントの原子分光分析装置には、ハイスループット QC 試験および環境モニタリング向けの ICP-OESから、非常に低濃度の不純物測定向けの ICP-MS に至るまでの製品が含まれています。


リチウムイオン電池の元素分析の概要

アジレントのプロダクトマネージャーである Ross Ashdown は、原子分光分析および電池の ICP 分析に関して、20 年間にわたる経験を有しています。このビデオでは、リチウムイオン電池業界で必要とされる、リチウム分析から廃水のモニタリングに至るまでの各種分析の概要について簡単にご紹介します。




リチウムイオン電池寿命の各段階

  


採掘と精製

リチウム、マンガン、コバルトのような元素は、鉱石から採取するか、または塩水から抽出します。このような元素のサプライヤは、抽出プロセスと最終製品の品質を管理するために、鉱石または塩水の元素組成を把握しておくことを重要視しています。

ICP-OES は、100 ppb までの低いレベルの元素含有量の測定に使用されます。ICP-MS は、低濃度の物質の測定に使用されます。

アプリケーションノート:リチウム抽出用ブラインサンプルの元素分析 

アプリケーションノート:ICP-MS/MS を用いた炭酸リチウム中の 64 種類の微量濃度元素の定量



原材料の製造

電池原材料中の元素不純物を測定することは、重要な QC 試験です。通常、ICP-OES はこれらの測定(例えば、リチウム分析)に使用され、ICP-MS は微量または超微量レベルの不純物の測定に使用されます。

アプリケーション概要:LIB カソード材料中の微量元素のICP-MS 分析

アプリケーションノート:ICP-OES による炭酸リチウム中の不純物 14 元素の測定

アプリケーションノート:ICP-OES によるリチウムイオン電池のケイ素-炭素アノード材料中の元素不純物の測定



電池の製造

メーカーは、大容量および高速の充電サイクルの実現に取り組む際には、不純物の管理を重要視します。ICP-OES は、金属不純物の測定における主要なツールです。

アプリケーションノート:ICP-OES によるリチウムイオン電池のケイ素-炭素アノード材料中の元素不純物の測定

アプリケーションノート: LIB カソード材料中の微量元素のICP-MS 分析  

アプリケーションノート:リチウムイオン電池用電解液中の元素不純物の正確な ICP-MS 分析

アプリケーションノート:Agilent ICP-MS を使用したリチウムイオン電池アノードの元素不純物分析



リサイクル

リチウム電池には、Mn、Co、Ni などの希少な元素が含まれているため、使用済みの電池は、これら重要な元素の回収源となります。電子廃棄物(e-waste)から金属を回収すると、資源が枯渇するペースを緩められ、採掘への依存度を下げることもできます。電池のリサイクルも、金属の環境への浸出による影響を軽減します。ICP-OES は、リサイクルプロセスでの金属分析に最適です。

アプリケーションノート:ICP-OES による再生リチウムイオン電池サンプル中の金属の測定(Agilent 5800 ICP-OES での「ブラックマス」電池材料中の18 元素の定量)

ウェビナー:The Battery summit: Preparation and analysis of battery samples(バッテリサミット:電池サンプルの前処理と分析)




ICP-OES による元素分析

  


リチウム分析およびその他の元素分析に Agilent ICP-OES が選ばれる理由

Agilent 5800 ICP-OES は、高精度および高速のサンプル測定機能により、次の作業に最適な機器です。

  • 原材料の純度測定
  • アノード、カソード、電解液、およびセパレータ物質中の金属不純物の QC 試験
  • 工場廃水中の汚染物質試験
  • 電池のリサイクルプロセスおよび回収物中の主要および微量元素の分析

リチウムイオン電池業界において Agilent 5800 ICP-OES が選ばれる理由となる主な特長についてご覧ください。ICP-OES によるリチウム分析の概要をわかりやすく紹介したビデオも視聴いただくことができます。



ICP-OES を使用したリチウムイオン電池材料の元素分析に関する実用的なガイド

この電子書籍をダウンロードすると、以下の内容をご覧いただけます。

  • 通常、リチウムイオン電池サイクルの各段階で実施される各種分析
  • 分析の課題とその課題を克服する方法
  • 電池および電池用材料に関する規制と規格



環境および作業上の安全管理

アプリケーションノート

Workplace air monitoring - multi-element analysis of air-filters using ICP-OES(作業場の空気モニタリング - ICP-OES を用いたエアフィルタの多元素分析)

ダウンロードはこちら

アプリケーションノート

Fast and robust analysis of various types of waters by ICP-OES following method HJ 776-2015(メソッド HJ 776-2015 に従った ICP-OES によるさまざまな種類の水の高速で堅牢な分析)

ダウンロードはこちら

アジレントのリチウムイオン電池アプリケーション

リチウムイオン電池は、携帯電話やノート PC から、電気自動車や鉄道輸送に至るまでの幅広い製品で使用されています。電池および電池部品の分析は、電池バリューチェーンの各段階において重要な役割を担っています。

電池バリューチェーン全体における標準的な測定・試験および分析シナリオについてまとめた、アジレントのソリューションに関する総覧をダウンロードしてご覧ください。原材料の試験や科学研究の促進などの目標の達成に役立ちます。





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