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 1472.2—2021
富锂锰基正极材料化学分析方法
第2部分：钴含量的测定
电位滴定法
Methods for chemical analysis of lithium-riched manganese
cathodematerial-
Part2:Determinationof cobaltcontent-
Potentiometric titration
2022-04-01实施
2021-12-02发布
中华人民共和国工业和信息化部 发布 YS/T 1472.2—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。
本文件为YS/T1472《富锂锰基正极材料化学分析方法》的第2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；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；
-
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：浙江华友钻业股份有限公司、国合通用测试评价认证股份公司、深圳市中金岭南有
色金属股份有限公司韶关冶炼厂、北矿检测技术有限公司、广东邦普循环科技有限公司、江西汉尧富锂科技有限公司、天齐锂业股份有限公司、深圳清华大学研究院、国合通用（青岛）测试评价有限公司、广西壮族自治区分析测试研究中心、江西理工大学、瑞士万通中国有限公司、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、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、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：谢柏华、范娟惠、陈雄飞、廖桂平、祁玉静、张学梅、胡伟、邓红云、叶利强、高娟亚、 郝慧芳、左鸿毅、李长东、李晓艳、廖仕英、傅婷婷、刘凯、邓卫利、钟盛文、吴英良、付海阔、王玉娇、凌仕刚、 马琳、沈雪玲。
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引言
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--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 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；一第5部分：氯含量的测定 氯化银比浊法；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。
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富锂锰基正极材料化学分析方法
第2部分：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钻含量的测定方法。 本文件适用于富锂锰基正极材料中钻含量的测定。测定范围：5.00%20.00%。
2规范性引用文件
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、硝酸分解，用氯酸钾将锰（Ⅱ）氧化为二氧化锰，在柠檬酸盐存在的氨性溶液中，用铁氰化钾标准滴定溶液将钻（Ⅱ）氧化为钻（Ⅱ），过量的铁氰化钾标准滴定溶液用钻标准滴定溶液进行电位滴定，电位突跃即为终点。采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定滤液中的锰含量和滤渣中的钻含量。
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要求的实验室三级及以上纯度的水。 5.1氯酸钾。 5.2盐酸(p=1.19g/mL）。 5.3硝酸（p=1.42g/mL）。 5.4盐酸(1十1)。 5.5氯化铵-柠檬酸铵-氨水混合溶液：称取62.5g氯化铵、50g柠檬酸铵溶于500mL水中，加入350mL 氨水，用水稀释至1000mL，混匀。
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8.2平行试验
平行做两份试验，取其平均值。 8.3试料处理 8.3.1将试料（8.1)置于250mL烧杯中，以少量水润湿。加人15mL盐酸（5.2），盖上表面血，低温加热并蒸发至3mL～5mL，取下，冷却。加人5mL硝酸（5.3），继续加热蒸发至3mL~5mL，冷却。加约 30mL水，加人10mL硝酸（5.3）、2g氯酸钾（5.1)，于150℃士25℃加热煮沸1h，冷却。用水冲洗烧杯壁及表面皿，加热使盐类溶解，取下，冷却至室温。将试液过滤至100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀（记为V。）。保留滤纸和滤渣。 8.3.2将滤纸和滤渣（8.3.1)转移至原烧杯中，加人50mL盐酸（5.4)，加热溶解至湿盐状，用水冲洗烧杯壁及表面皿，加热使盐类溶解，取下，冷却至室温。将试液移人100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀（记为V。）。干过滤，弃去初滤液。 8.4测定 8.4.1视试液钻含量的不同，准确移取相应量的铁氰化钾标准滴定溶液（5.9)（记为V.)（以铁氰化钾标准滴定溶液过量2mL3mL为宜)于250mL烧杯中，加入80mL氯化铵-柠檬酸铵-氨水混合溶液（5.5），混匀，加人分取的25.00mL滤液（8.3.1)（记为Vs），在电位滴定仪上（6.1)，插人电极（6.2)，在不断搅拌下用钻标准滴定溶液（5.6)（记为V3）滴定至电位突跃即为终点。 8.4.2在电感耦合等离子体原子发射光谱仪（6.3）上，于选定的分析谱线处，测量试液（8.3.1）和（8.3.2)及随同试料空白溶液中锰、钻的发射强度，从工作曲线上查得经空白校正的锰、钻的质量浓度（分别记为p1p）。 8.4.3工作曲线的绘制 8.4.3.1钻工作曲线的绘制
于一组100mL容量瓶中，分别移取0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL钻标准贮存溶液（5.7），用水稀释至刻度，混匀。在电感耦合等离子体原子发射光谱仪（6.3)上，于选定的分析谱线处，测量标准系列溶液的钻的发射强度。以钻的质量浓度为横坐标，发射强度为纵坐标，绘制工作曲线。 8.4.3.2锰工作曲线的绘制
于一组100mL容量瓶中，分别移取0mL、0.50mL、1.50mL、2.00mL、2.50mL、3.00mL锰标准贮存溶液（5.8），用水稀释至刻度，混匀。在电感耦合等离子体原子发射光谱仪（6.3)上，于选定的分析谱线处，测量标准系列溶液的锰的发射强度。以锰的质量浓度为横坐标，发射强度为纵坐标，绘制工作曲线。
9试验数据处理
钻含量以钴的质量分数Wc计，按公式(2)计算：
w.=(K VW V.×10×100% -Ve = e1×10-×100% ×1. 07+ V es×10×100%
m·Vs
m
m
·（2)
式中：
3 YS/T1472.2—2021
K V4 V3 返滴定消耗钻标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；
铁氰化钾标准滴定溶液对钻标准滴定溶液的滴定系数；加入铁氰化钾标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；
钻标准滴定溶液的质量浓度，单位为毫克每毫升（mg/mL）；试液的总的体积，单位为毫升（mL）；试料的质量，单位为克（g)；分取试液的体积，单位为毫升(mL）；从锰工作曲线上查得的锰的质量浓度，单位为微克每毫升（ug/mL）；
pco V. m Vs p1 Ve 滤纸和滤渣处理后定容的体积，单位为毫升(mL）；
从钻工作曲线上查得的钻的质量浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；
P2 1. 07 钻与锰的摩尔质量之比。 计算结果表示至小数点后两位，数值修约按GB/T8170的规定进行。
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1给出的平均值范围内，这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1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1重复性限
14, 59 0. 19
20. 13 0. 20
5. 60 0. 15
10.58 0. 17
Wco /% r/%
10.2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2给出的平均值范围内，这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再现性限
14. 59 0. 28
20. 13 0. 30
5. 60 0. 22
10. 58 0. 25
wco/% R/%
11 试验报告
试验报告至少给出以下几个方面的内容：
试验对象；本文件的编号；分析结果及其表示；与基本分析步骤的差异；测定中观察到的异常现象；试验日期。
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