1:鎳鈷錳三元材料中鎳、鈷、錳的測定
1.1:范圍
本方法規定了鋰離子電池正極材料中鎳、鈷、錳及其他微量元素的測定方法。
1.2:原理
試樣經鹽酸分解，加鹽酸羥胺防止錳沉淀，在氯化銨--氨緩沖溶液中，加入一定量EDTA，與鎳、鈷、錳絡合，所耗EDTA的體積為鎳、鈷、錳合量的總毫升數。
1.3:試劑
1.3.1:鹽酸（1+1）（GR）
1.3.2:濃氨水（AR）
1.3.3:硝酸（AR）
1.3.4:磷酸（AR）
1.3.5:過氧化氫（AR）
1.3.6:硝酸銨（AR）
1.3.7:10%鹽酸羥胺 稱取10g鹽酸羥胺溶于100ml水中。
1.3.8:氨—氯化銨緩沖溶液 稱取13.5g氯化銨溶于蒸餾水，加87.5ml氨水稀釋到250ml.。
1.3.9:9.5g/l鉻黑T 稱取0.50g鉻黑T，溶于乙醇，用乙醇稀釋至100ml，此溶液使用前制備。
1.3.10:1%紫尿酸胺 1g紫尿酸胺與100g固體氯化鈉混合，研磨，105～110℃烘干。
1.3.11:EDTA溶液0.0300 mol/L的配制。
稱取11.2gEDTA二鈉鹽溶于1000ml熱水中，冷卻。
EDTA標準溶液標定，再稱取2.0000g于850℃的高溫熔爐中灼燒至恒重的工作基準試劑氧化鋅，用少量水潤濕，加20ml鹽酸溶液（1+1）溶解，吸入500ml容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。取25ml，加水約30ml，用氨水溶液（1+1）調節溶液pH至7～8，加10ml氨—氯化銨緩沖溶液（pH≈10）及5滴鉻黑T指示劑，用配好的EDTA滴定至溶液中紫色變為純藍色。同時做空白試驗。
按下圖片中的計算方法計算EDTA濃度：
在這個方程式中：
m—氧化鋅的質量的準確數值，單位為（g），
V1—氧化鋅溶液的體積的準確數值，單位為毫升（ml），
V2—EDTA標液的體積的準確數值，單位為毫升（ml），
V3—空白試驗的EDTA標液的體積的數值，單位為毫升（ml），
M—氧化鋅的摩爾質量的數值，單位為克每摩爾（g/mol）{M（ZnO）=81.39}
1.3.12:硫酸亞鐵銨0.03mol/L配制及標定：
稱取11.8g硫酸亞鐵銨［（NH4）2Fe(SO4)2•6H2O］4溶于1000ml硫酸（5+95）溶液中，搖勻。
硫酸亞鐵銨標準溶液的標定：移取10ml重鉻酸鉀標準溶液［C1/6(K2Cr2O7)=0.05mol/l］于錐形瓶中，加水至100ml，加15%硫磷混酸15ml，用配制好的硫酸亞鐵銨滴定至淺黃色，加二苯胺磺酸鈉2～3滴，繼續滴定至紫紅色溶液變為綠色即為終點。硫酸亞鐵胺標準滴定溶液的濃度C［（NH4）2Fe(SO4)2］,數值以摩爾每升（mol/l）表示，按下式計算：
V1—重鉻酸鉀標準滴定溶液的體積的數值，單位為毫升（ml），
C1—重鉻酸鉀標準滴定溶液的濃度，單位為克每摩爾（g/mol），
V—硫酸亞鐵銨溶液的體積的準確數值，單位為毫升（ml），
1.4:分析步驟
1.4.1:樣品處理
準確稱取約1.2500g試樣（精確至0.0001g）與兩個250ml燒杯中，加少量蒸餾水潤濕，蓋上表面皿，沿杯壁加入鹽酸（1+1）20ml，低溫加熱至微沸。至溶液體積約為10ml時，取下冷卻到室溫，用蒸餾水洗表面皿及杯壁于燒杯中至體積約為30ml左右，觀察試樣是否溶解完全，若分解未完全可補加鹽酸5ml，繼續加熱至試樣完全分解為止。取下冷卻至室溫，用蒸餾水洗表面皿及燒杯壁于燒杯中，溶液轉入250ml容量瓶中，并稀釋至刻度線，搖勻。
1.4.2:鎳含量的測定：
準確吸取25毫升母液移于250毫升燒杯中，用少量蒸餾水沖洗燒杯壁，蓋上表面皿，加濃氨水50毫升，緩慢加入10毫升過氧化氫，于70℃水浴鍋中加熱40min后過濾，用pH為9～10左右的稀氨水沖洗燒杯杯壁、表面皿及濾渣7～9次，控制體積在300ml左右，加紫尿酸胺指示劑約0.1克，用EDTA標準溶液滴定由橙色變為紫紅色為終點，記錄消耗的體積為V鎳。
1.4.3:錳含量的測定
準確吸取25毫升母液移于250毫升燒杯中，用少量蒸餾水沖洗燒杯壁，加濃磷酸15毫升，濃硝酸4毫升，加熱至杯壁無水珠液面平靜且冒白煙時，加硝酸銨2～3克，迅速搖動錐形瓶，趕凈二氧化氮氣體，冷卻至70℃左右，加蒸餾水稀釋至100毫升左右，搖動至無稠狀，溶液清亮后，冷卻至室溫。用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至溶液成淺紅色，加指示劑二苯胺磺酸鈉2～3滴，繼續用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定至無色為終點，記錄消耗的體積為V錳，同時做錳鐵和三元錳的監控樣。
1.5:分析計算的結果
按下式計算錳的含量：
式中： C(NH4)2Fe(SO4)2—硫酸亞鐵銨標準溶液的濃度，（mol/l），
V錳—滴定錳消耗硫酸亞鐵銨標準溶液的體積 （ml），
54.938—錳的原子量，
m—稱樣量。
按下式計算鎳的含量：
式中： CEDTA—EDTA標準溶液的濃度，（mol/l），
V鎳—滴定鎳消耗EDTA標準溶液的體積（ml），
58.69—鎳的原子量，
m—稱樣量。
按下式計算鈷的含量：
Co%= 〔CEDTA× V總 - Ni% - Mn% 〕 ×58.933 m 58.69 54.938
式中： V總—滴定鎳、鈷、錳消耗EDTA標準溶液的總體積（ml），
58.933—鈷的原子量，
m—稱樣量。
2:火焰原子吸收儀測定鋅、鐵、鎂、銅、鉻、鈣、鈉、鉀、鋰
2.1:方法摘要
試樣經鹽酸分解后，在原子吸收儀上，使用空氣—乙炔火焰，用相應的空心陰極燈和波長分別測定各元素含量。
2.2:儀器
2.2.1:AAS原子吸收儀（北分瑞利）。
2.2.2:鋅、鐵、鎂、銅、鉻、鈣、鈉、鋰、鉀元素空心陰極燈。
2.2.3:儀器工作條件見表1。
| 表A.1 AAS原子吸收儀工作條件 | ||||||
| 待測元素 | 波長 | 燈電流 | 狹縫 | 燃燒器高度mm | 乙炔流量 | 背景校正 |
| nm | mA | nm | L/min | |||
| 鋰 | 670.8 | 6 | 0.5 | 7 | 1.1 | 四線氚燈 關 |
| 鋅 | 213.9 | 6 | 0.2 | 7 | 1.1 | 四線氚燈 |
| 鐵 | 248.3 | 10 | 0.2 | 7 | 1.1 | 四線氚燈 |
| 鎂 | 285.2 | 6 | 0.5 | 7 | 1.1 | 四線氚燈 關 |
| 銅 | 324.8 | 6 | 0.5 | 7 | 1 | 四線氚燈 關 |
| 鈣 | 422.7 | 6 | 0.5 | 11 | 1.6 | 四線氚燈 關 |
| 鈉 | 589 | 6 | 0.2 | 7 | 1 | 四線氚燈 關 |
2.3:試劑
2.3.1:鹽酸1+1 （GR）
2.3.2:硝酸 1+1 (GR)
2.3.3:硝酸鍶 10%
2.3.4:鋅標準儲存液： ρ（Zn）=1000μg/ml,稱取經850℃灼燒2h的高純氧化鋅0.6224g加入20ml鹽酸（1+1）加熱溶解，待溶解完全后，移入500ml容量瓶中，用水定容搖勻。
2.3.5:鋅標準溶液: ρ(Zn)=20μg/ml，移取10ml鋅標準儲存液于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（1+1）,用水定容，介質為2%HCL。
2.3.6:鐵標準儲存溶液：ρ（Fe）=1000 μg/ml ，稱取高純三氧化二鐵（99.99%）1.4297g，用20ml鹽酸（1+1）溶解，移入1000ml容量瓶中，用水定容搖勻。
2.3.7:鐵標準溶液：ρ（Fe）=20μg/ml,移取10ml鐵標準儲存溶液于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（1+1）,用蒸餾水定容，介質為2%HCL。
2.3.8:鎂標準儲存液：ρ（Mg）=1000 μg/ml,稱取經850℃灼燒2h的高純氧化鎂0.8291g溶于20ml鹽酸（1+1），待溶解完全后，移入500ml容量瓶中，用水定容搖勻。
2.3.9:鎂標準溶液：ρ（Mg）=20 μg/ml ，移取10ml鎂標準儲存溶液于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（1+1）,用水定容，介質為2%HCL。
2.3.10:銅標準儲存液：ρ（Cu）=1000 μg/ml,先用10%硝酸將金屬銅片（99.99%）表面氧化物溶去，蒸餾水洗滌，再用無水乙醇淋洗兩次，吹干。稱取已處理的銅片1.0000g于250ml燒杯中，蓋上表面皿，加入10ml鹽酸（1+1）、10ml硝酸（1+1），低溫加熱，待銅片溶解完全后，冷卻，移入1000ml容量瓶中，蒸餾水定容搖勻。
2.3.11:銅標準溶液：ρ（Cu）=20 μg/ml, 移取10ml銅標準儲存液，于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（1+1）,用水定容，介質為2%HCL。
2.3.12:鈣標準儲存液：ρ（Ca）=1000 μg/ml,稱取1.2486g碳酸鈣基準試劑于250ml燒杯中，蓋上表面皿，沿杯壁加入20ml鹽酸（1+1），待溶解完全后，移入500ml容量瓶中，用水定容搖勻。
2.3.13:鈣標準溶液：ρ（Ca）=20 μg/ml, 移取10ml鈣標準儲存液于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（1+1），用水定容，介質為2%HCL。
2.3.14:鈉標準儲存液：ρ（Na）=1000 μg/ml,移取已于150℃干燥1h的基準氯化鈉2.5421g于燒杯中，用蒸餾水溶解，移入1000ml容量瓶中，用水定容搖勻。
2.3.15:鈉標準溶液：ρ（Na）=20 μg/ml, 移取10ml鈉標準儲存液于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（1+1），用水定容，轉移至帶內蓋的塑料瓶中儲存，介質為2%HCL。
2.3.16:鉀標準儲存液：ρ（K）=1000 μg/ml,稱取1.9067g經180℃烘2小時，并在干燥器中冷卻至室溫的氯化鉀（光譜純），經水溶解，移入1000ml容量瓶中，用水定容，轉移至帶內蓋的塑料瓶中儲存。
2.3.17:鉀標準溶液：ρ（K）=20μg/ml, 移取10ml鉀標準儲存液于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（1+1），用水定容，轉移至帶內蓋的塑料瓶中儲存，介質為2%HCL。
2.3.18:鋰標準儲存液：ρ（Li）=1000 μg/ml,稱取5.3228g光譜純碳酸鋰（預先于110℃、烘2個小時置于干燥器中冷卻）置于250ml燒杯中，加少量水潤濕，蓋上表面皿，沿杯壁緩慢加入15ml鹽酸（1+1），待溶解后轉入1000ml容量瓶中，用蒸餾水定容。
2.3.19:鋰標準溶液：ρ（Li）=20 μg/ml, 移取10ml鋰標準儲存液于500ml容量瓶中，加入20ml鹽酸（1+1），用蒸餾水定容，介質為2%HCL。
2.3.20:鋅標準溶液系列： ρ（Zn）=0.0μg/ml、0.4 μg/ml 、1.0 μg/ml 、2.0 μg/ml ，移取0.00ml、2.00ml、5.00ml、10.00ml鋅標準溶液（A.2.3.5）置于4個100ml容量瓶中，各加鹽酸2ml（1+1），用水定容搖勻。
2.3.21:鐵標準溶液系列：ρ（Fe）=0.0μg/ml、0.4 μg/ml、1.0 μg/ml、2.0 μg/ml ，移取0.00ml、2.00ml、5.00ml、10.00ml鐵標準溶液（A.2.3.7）置于4個100ml容量瓶中，各加鹽酸2ml（1+1），用水定容搖勻。
2.3.22:鎂標準溶液系列：ρ（Mg）=0.0μg/ml、0.2 μg/ml 、0.3μg/ml 、0.4 μg/ml ，移取0.00ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml鎂標準溶液（A.2.3.9）置于4個100ml容量瓶中，各加10%硝酸鍶5 ml，鹽酸2ml（1+1），用水定容搖勻。
2.3.23:銅標準溶液系列：ρ（Cu）=0.0μg/ml、0.4 μg/ml 、1.0 μg/ml 、2.0 μg/ml ，移取0.00ml、2.00ml、5.00ml、10.00ml銅標準溶液（A.2.3.11）置于4個100ml容量瓶中，各加鹽酸2ml（1+1），用水定容搖勻。
2.3.24:鈣標準溶液系列：ρ（Ca）=0.0μg/ml、1.0 μg/ml 、2.0 μg/ml 、3.0 μg/ml ，移取0.00ml、5.00ml、10.00ml、15.00ml鈣標準溶液（A.2.3.13）置于4個100ml容量瓶中，各加10%硝酸鍶5 ml，鹽酸2ml（1+1），用水定容搖勻。
2.3.25:鈉標準溶液系列：ρ（Na）=0.0μg/ml、0.2 μg/ml 、0.4 μg/ml 、0.6 μg/ml ，移取0.00ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml鈉標準溶液（A.2.3.15）置于4個100ml容量瓶中，各加鹽酸2ml（1+1），用水定容搖勻，轉到塑料瓶中備用。
2.3.26:鉀標準溶液系列：ρ（K）=0.0μg/ml、0.4 μg/ml 、1.0 μg/ml 、2.0 μg/ml ，移取0.00ml、2.00ml、5.00ml、10.00ml鉀標準溶液（A.2.3.17）置于4個100ml容量瓶中，各加鹽酸2ml（1+1），用水定容搖勻，轉到塑料瓶中備用。
2.3.27:鋰標準溶液系列：ρ（Li）=0.0μg/ml、1.0 μg/ml 、1.5 μg/ml 、2.0 μg/ml ，用10 ml滴定管移取0.00ml、5.00ml、7.50ml、10.00ml鋰標準溶液（A.2.3.19）置于4個100ml容量瓶中，各加鹽酸2ml（1+1），用水定容搖勻。
2.4:分析步驟
準確稱取約1.2500g試樣（精確至0.0001g）于兩個250ml燒杯中，加少量蒸餾水潤濕，蓋上表面皿，沿杯壁加入鹽酸（1+1）20ml，低溫加熱至微沸。當溶液體積約為10ml時，取下冷卻到室溫，用蒸餾水洗表面皿及杯壁于燒杯中至體積為30ml左右，觀察試樣是否溶解完全，若分解未完全可補加鹽酸5ml，繼續加熱至試樣完全溶解為止。取下冷卻至室溫，用蒸餾水洗表面皿及杯壁于燒杯中，溶液轉入250ml容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻。
稀釋1.25倍用于鈣、鎂的測定（加10%的硝酸鍶1.25ml），稀釋400倍用于鋰的測定，試劑配制及分析步驟所用水均為蒸餾水。按儀器工作條件，用線性最小二乘法擬合作標準曲線。在序列里輸入樣品空白，樣品詳細信息中，輸入試樣標識，試樣稱量，稀釋比例，確定后按儀器提示進行操作，得出試樣中雜質元素的含量。
3:差減重量法測定水分
3.1:方法提要
樣品在120±2℃烘干恒重即為水分的含量。
3.2:儀器
3.2.1:電熱恒溫干燥箱
3.2.2:分析天平
3.2.3:稱量瓶
3.3:分析步驟
稱取10克左右試樣，放入經105～110℃烘干稱至恒重的稱量瓶中，半開瓶蓋，放入干燥箱中在120±2℃烘干兩小時，取出置于干燥器中冷至室溫，直至恒重，稱重。
3.4:分析結果的計算
按下式計算待測樣品的水分含量:
式中： m0—空稱量瓶的質量（g），
m1—稱量瓶加樣品的質量（g），
m2—稱量瓶加樣品經烘干后的質量（g）。
4:pH值的檢測
4.1:方法提要
取鎳鈷錳三元材料，按固液比（1：10）溶解，在pH計上進行測量。pH校正及樣品檢測時都必須置于水浴鍋中25℃恒溫。
4.2:試液的制備
稱取5.0 g試樣，放入100ml燒杯中，加入50ml蒸餾水，用玻璃棒攪拌5分鐘，靜置30min,待測。
4.3:試劑和儀器
4.3.1:pH計，pH復合電極與甘汞電極
4.3.2:標準溶液pH=6.86及pH=9.18的緩沖溶液
4.4:測量步驟
4.4.1:儀器預熱：打開儀器，調到pH檔，接pH電極泡在純水中，預熱30min，調節溫度補償旋鈕到待測試液溫度。
4.4.2:儀器校正：輕輕擦干電極表面水，浸泡在pH為6.86的緩沖溶液（混合磷酸鹽配制）中調定位為對應溫度下的pH值，穩定后不再變化，取出電極用蒸餾水洗干凈，用濾紙輕輕擦干電極，插入pH為9.18的緩沖溶液（四硼酸鈉配制）中，調斜率為對應溫度下該緩沖溶液的pH值。（不能再動定位按鈕，否則重新關機，再開機校正，詳見pH計操作規程）。
4.4.3:測量溶液：將電極洗干凈，用濾紙輕輕擦干，放入制備的待測液中，待讀數穩定后讀取其pH值。
5:酸堿滴定法測定氫氧化鋰和碳酸鋰
5.1:方法提要
5.1.1:總堿度的測定
試樣濾液以甲基紅—亞甲基藍為指示劑，鹽酸標準溶液滴定，測得試樣中碳酸根和氫氧根的總堿度。
5.1.2:氫氧根的測定
當試樣中有氫氧根存在，向濾液中加氯化鋇，以酚酞為指示劑，鹽酸標準溶液滴定，使碳酸根和硫酸根沉淀后測得氫氧根含量。
5.1.3:碳酸根的測定
試樣中的總堿度減去氫氧根的含量，得到碳酸根的含量。
5.2:試劑
5.2.1:鹽酸標準溶液: C（HCL）=0.01mol/l,用刻度移液管移取4.1ml濃鹽酸于試劑瓶中，加水至4.5L搖勻備用。
5.2.2:酚酞指示劑（10g/l）: 1.0g的酚酞溶于100ml乙醇中。
5.2.3:甲基紅—亞甲基藍混合指示劑： 將甲基紅乙醇溶液（2g/l）與亞甲基藍乙醇溶液（1g/l）按2+1體積比例混合。
5.2.4:碳酸鈉： 工作基準試劑，使用前在270℃～300℃干燥2小時。
5.2.5:氯化鋇溶液33%： 165g氯化鋇融入水中，最后加水至總體積500ml。
5.2.6:甲基紅—溴甲酚綠指示劑： 將甲基紅乙醇溶液（2g/l）與溴甲酚綠乙醇溶液（1g/l）按1+3體積比例混合。
5.3:分析步驟
5.3.1:0.01mol/L鹽酸標準溶液
準確稱取0.0220g干燥好的碳酸鈉（A.5.2.4）于250ml的錐形瓶中，加100ml去離子水，混合均勻，加入10滴甲基紅—溴甲酚綠指示劑，用鹽酸標準溶液（A.5.2.1）滴定直至顏色從綠色變為暗紅色，煮沸2min,冷卻后繼續滴定至溶液再呈暗紅色，記錄滴定消耗的鹽酸體積。
5.3.2:樣品處理
準確稱取15g樣品于250ml燒杯中，加入160ml去離子水，低速攪拌半小時后干過濾，濾液備用。
5.3.2.1:總堿度的測定
移取20ml濾液于250ml錐形瓶中，加2滴甲基紅—亞甲基藍（A.5.2.3），在不斷振蕩下，用鹽酸標準溶液（A.5.2.1）滴定至終點由綠色變為紅紫色為止，記下消耗的鹽酸體積，此時測定的是碳酸根和氫氧根消耗的鹽酸總體積V1。
5.3.2.2:氫氧根的測定
移取20ml濾液于250ml錐形瓶中，加入5ml氯化鋇（A.5.2.5），使碳酸根和硫酸根沉淀，再加上2滴酚酞指示劑，如果呈現紅色，說明濾液中含氫氧根，若不呈現紅色，說明不存在氫氧根，在充分振蕩下用鹽酸標準溶液（A.5.2.1）滴定至紅色消失，記下消耗的鹽酸體積V2。
5.4:分析結果的計算
按下式計算的氫氧根的含量：
式中： V1—滴定總堿度消耗鹽酸的體積（ml）
V2—滴定氫氧根消耗鹽酸的體積（ml）
V3—分取測定氫氧根試液的體積（ml）
V4—分取測定碳酸根試液的體積（ml）
m—稱樣量（g）
6:比濁法測定硫酸根離子
6.1:方法提要
在酸性介質中，硫酸根離子與鋇離子形成細小均勻的硫酸鋇顆粒。當有保護劑存在時，能阻止沉淀沉降而懸浮在溶液中，借此進行濁度測定。
6.2:試劑
6.2.1:鹽酸 1+1 ， 優質純
6.2.2:氯化鋇溶液33%： 165g氯化鋇溶于水中，最后加水至總體積500ml。
6.2.3:丙三醇 24%
6.2.4:硫酸根標準儲存溶液：ρ（SO42-）=1000μg/ml,稱取0.9070g在105℃烘干至恒重K2SO4(G.R)溶于水中。移取500ml容量瓶中，用水定容。
6.2.5:硫酸根標準溶溶液：ρ（SO42-）=100μg/ml，吸取硫酸根標準儲存溶液（A.6.2.4）25ml于250ml容量瓶中，用水定容。該溶液為每毫升含100μg SO42- 的標準溶液。
6.3:分析步驟
6.3.1:樣品處理
稱取15.0g樣品于250ml燒杯中，加160g蒸餾水，在磁力攪拌器低速攪拌30min，取下靜置30min,干過濾，濾液備用。
分取一定量的濾液于50ml比色管中，加入（1+1）鹽酸（A.6.2.1）2ml，加水至體積約30ml，加入丙三醇（A.6.2.3）5ml，搖勻，BaCl2溶液（A.6.2.2）5ml，搖勻，用水定容。按一定的方向，以一定的速度振搖1min，用1cm比色皿在440nm下測量吸光度。同時做空白試驗。
6.3.2:標準工作曲線： 分取0、100、200、300、400、500μg SO42-標準溶液分別置于50ml比色管中，加入鹽酸（1+1）（A.6.2.1）2ml，加至體積約為30ml，以下同樣品分析步驟。
6.4:分析結果的計算
按下式計算待測元素的含量：
式中： m1—試樣溶液測得SO42-的含量（μg/ml）
m0—空白試樣測得SO42-的含量（μg/ml）
m—試樣量（g）
V1—分取試樣的體積（ml）
V2—試樣定容后的總體積（ml）
