ICS 77. 120. 99 CCS H 14
YS
中华人民共和国有色金属行业标准
YS/T 1472.1—2021
富锂锰基正极材料化学分析方法
第1部分：锰含量的测定
电位滴定法
Methods for chemical analysis of lithium-richedmanganese
cathodematerial-
Part 1: Determination of manganese content-
Potentiometrictitration
2021-12-02发布
2022-04-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T1472.1—2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是YS/T1472《富锂锰基正极材料化学分析方法》的第1部分。YS/T1472已经发布了以下部分：
第1部分：锰含量的测定 电位滴定法；一第2部分：钻含量的测定电位滴定法；一一第3部分：镍含量的测定丁二酮重量法；
第4部分：锂、镍、钻、钠、钾、铜、钙、铁、镁、锌、铝、硅含量的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法；第5部分：氯含量的测定 氯化银比浊法；一第6部分：硫酸根含量的测定离子色谱法。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC243)提出并归口。 本文件起草单位：国合通用测试评价认证股份公司、国标（北京)检验认证有限公司、江西汉尧富锂科
技有限公司、北矿检测技术有限公司、国合通用（青岛）测试评价有限公司、广东邦普循环科技有限公司、 天齐锂业股份有限公司、江西理工大学、深圳清华大学研究院、广西壮族自治区分析测试研究中心、瑞士万通中国有限公司、浙江华友钻业股份有限公司、清远佳致新材料研究院有限公司、北京当升材料科技股份有限公司、湖南杉杉能源科技股份有限公司、天津国安盟固利新材料科技股份有限公司、荆门市格林美新材料有限公司、中铝材料应用研究院有限公司、国联汽车动力电池研究院有限责任公司。
本文件主要起草人：陈雄飞、张芳、李甜、胡伟、苗晓焕、刘凯、明帮来、邓红云、张赛骞、陈建军、黄一帆、 李晓艳、蔡晓英、刘含笑、雷玉娟、杨艳辉、钟盛文、田勇、黄殿贵、吴英良、谢柏华、付海阔、王玉娇、陈爽、 凌仕刚、马琳、张金娥、沈雪玲、黄晓婷。
I YS/T1472.1—2021
引 創言
富锂锰基正极材料具有能量密度高、材料来源丰富、生产成本低、环境友好等诸多优点，是锂电池产业的研究热点和发展方向之一，具有巨大的发展潜力和应用前景。研究表明，富锂锰基正极材料的电化学性能与其化学成分之间有着密切关系。然而国内关于富锂锰基正极材料只有相应的产品标准 YS/T1030一2017《富锂锰基正极材料》，缺乏与之相配套的化学分析方法标准；且自该产品标准发布、实施以来，行业内对富锂锰基正极材料化学分析方法的研究日趋完善，经验逐渐积累。因此，建立一套针对富锂锰基正极材料化学成分的分析方法标准是十分必要且条件成熟的。本文件由六部分组成：
第1部分：锰含量的测定电位滴定法；第2部分：钻含量的测定电位滴定法；第3部分：镍含量的测定二酮肪重量法：第4部分：锂、镍、钻、钠、钾、铜、钙、铁、镁、锌、铝、硅含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法；第5部分：氯含量的测定氯化银比浊法；一第6部分：硫酸根含量的测定离子色谱法本文件填补了国内外在富锂锰基正极材料化学成分检测领域的空白，对于把控富锂锰基正极材料的
-
产品质量、完善其研发和生产工艺，提高锂离子动力电池的性能和使用寿命具有积极的指导意义。
I YS/T1472.1—2021
富锂锰基正极材料化学分析方法
第1部分：锰含量的测定
电位滴定法
1范围
本文件规定了富锂锰基正极材料中锰含量的测定方法。 本文件适用于富锂锰基正极材料中锰含量的测定。测定范围：10.00%～50.00%。
规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法 GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定
3术语和定义
本文件没有需要界定的术语和定义
4原理
试料经盐酸、硝酸溶解后，在焦磷酸钠介质中，调节溶液pH为6～7，用高锰酸钾标准溶液滴定至电位突跃即为终点，根据滴定消耗的高锰酸钾标准滴定溶液体积计算样品中锰的含量。
5试剂
除非另有说明，在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和符合GB/T6682要求的实验室三级水及以上纯度的水。 5.1盐酸(p=1.19g/mL)。 5.2硝酸(p=1.42g/mL)。 5.3盐酸(1十1)。 5.4碳酸钠溶液（50g/L）。 5.5焦磷酸钠饱和溶液：称取200g焦磷酸钠（NaPO，·10H,O)，置于2000mL锥形瓶中，加人约1000mL 温水，不断搅拌。直至焦磷酸钠不再溶解。冷却，静置，取上层饱和溶液， 5.6溴百里酚蓝指示剂溶液（0.4g/L)。 5.7锰标准溶液：称取1.0000g金属锰（wMm≥99.95%）于400mL烧杯中，加入100mL水和20mL硫
1 YS/T 1472.1—2021
酸（1十1)，低温加热至溶液清亮。冷却后移人1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL 含1mg锰。 5.8高锰酸钾标准滴定溶液[c(1/5KMnO.）~0.05mol/L]的配制：称取1.65g高锰酸钾于2000mL 锥形瓶中，加人1000mL水溶解，放置7天。用G4玻璃砂芯漏斗抽滤，滤液保存于棕色玻璃瓶中，混匀。 5.9高锰酸钾标准滴定溶液[c(1/5KMnO）~0.05mol/L]的标定：现用现标。移取20.00mL锰标准溶液（5.7)于500mL烧杯中，边搅拌边加入250mL焦磷酸钠饱和溶液（5.5），用盐酸（5.3)或碳酸钠溶液(5.4)调节溶液pH为6～7[用pH计或溴百里酚蓝指示剂溶液（5.6)]。在电位滴定仪上用高锰酸钾标准滴定溶液（5.8)滴定至电位突跃最大即为终点。记录高锰酸钾标准滴定溶液消耗体积V1。随同标定做空白测定。
按公式（1)计算高锰酸钾标准滴定溶液对锰的滴定度T：
T=+ p.V2
..(1)
Vi-V.
式中： T-高锰酸钾标准滴定溶液对锰的滴定度，单位为毫克每毫升(mg/mL）； β——移取的锰标准溶液的质量浓度,单位为毫克每毫升(mg/mL)； V2——移取的锰标准溶液的体积，单位为毫升（mL）； Vi—一滴定时消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； V。一空白试验时消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）。 平行标定三份，三份溶液所消耗的高锰酸钾标准滴定溶液体积的极差值不应超过0.05mL，取其平
均值。计算结果保留四位有效数字。
6仪器设备
6.1电位滴定仪，附搅拌装置。 6.2与仪器匹配的用于氧化还原滴定的电极（铂-饱和甘汞电极、铂-电极、铂-铂电极、复合电极或其他符合要求的电极）。
7样品
7.1样品粒度应不大于0.150mm。 7.2样品分析前应在105℃士5℃下烘干2h，并置于干燥器中冷却至室温。
8 试验步骤 8.1试料
称取1.00g样品（7），精确至0.0001g。 8.2 平行试验
平行做两份试验，取其平均值。 8.3 空自试验
随同试料做空白试验。
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8.4测定 8.4.1将试料（8.1)置于250mL烧杯中，加少量水润湿。加人15mL盐酸（5.1)、5mL硝酸（5.2)，盖上表面皿，低温加热至溶液体积约为3mL～5mL，取下。冷却至室温。 8.4.2将试液（8.4.1)移人200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 8.4.3按表1准确移取试液（8.4.2）于500mL烧杯中，边搅拌边加入250mL焦磷酸钠饱和溶液 (5.5)。用盐酸(5.3)或碳酸钠溶液（5.4）调节溶液pH为67[用pH计或溴百里酚蓝指示剂溶液 (5.6)]。
表1分取试验体积表
锰的质量分数
分取试液(8.4.2)体积
% 10.00~20.00 >20.00~50.00
mL 25. 00 20. 00
8.4.4将试液(8.4.3)置于电位滴定仪(6.1)上，用高锰酸钾标准滴定溶液(5.8)滴定至电位突跃即为终点，记录消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积。
9试验数据处理
锰含量以锰的质量分数WM计，按公式（2)计算：
T.V.(Vs-V)X10-3
X100%
WM
·(2)
m·V3
式中： T. 高锰酸钾标准滴定溶液对锰的滴定度，单位为毫克每毫升（mg/mL）； V 试液定容的总体积，单位为毫升（mL）； Vs-- 滴定试料所消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）； V. -滴定空白试验所消耗的高锰酸钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；
称取试料的质量，单位为克（g)；
m V3 分取试液的体积，单位为毫升（mL）。 计算结果表示至小数点后两位。数值修约按GB/T8170的规定执行。
10精密度 10.1重复性
在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表2给出的平均值范围内，两个测试结果的绝对差值不超过重复性限(r)，超过重复性限(r)的情况不超过5%，重复性限（r)按表2数据采用线性内插法或外延法求得。精密度试验原始数据参见附录A。
表2重复性限 20. 78
UMn /% r/%
11. 34 0. 13
28. 63 0. 24
32. 25 0. 26
46. 59 0. 34
0. 19
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10. 2 2再现性
在再现性条件下获得的两次独立测试结果的测定值，在表3给出的平均值范围内，两个测试结果的绝对差值不超过再现性限（R），超过再现性限（R）的情况不超过5%，再现性限（R)按表3数据采用线性内插法或外延法求得。精密度试验原始数据参见附录A。
表3再现性限 20. 78
uNs /% R/%
46. 59 0. 50
11.34 0. 19
28. 63 0. 31
32. 25 0. 37
0. 25
11 试验报告
试验报告至少应给出以下几个方面的内容：
试验对象； -本文件编号；分析结果及其表示；与基本分析步骤的差异；观察到的异常现象；一试验日期。
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