-LIBの分析- 組成分析、定量分析(ICP)

概要

リチウムイオン電池（LIB）ではリチウムイオンが電池内の正極・電解質・負極の間で移動することにより充電、放電が行われます。
正極材料、負極材料、電解質は様々な有機・無機物で構成されており、電池の充放電機構や劣化原因の解明には、その中のリチウム等の無機元素を測定する事が必要となります。
複合材料である正極・負極・電解液の組成分析を行うためには、それぞれの材料に最適な前処理法を用い、ＩＣＰ発光分析法により元素の定量を行う事が有用です。

分析内容

１）電解液の分析

電解液を回収し加圧状態で酸抽出した後、ＩＣＰ発光分析法で定量します。
この方法により少量の電解液でも分析が可能で、組成元素の存在量が１０μｇ程度でも定量が可能です。（表１）

２）電極材料の分析

必要に応じて集電体（アルミニウム箔、銅箔）から活物質、バインダー、導電助剤を削ぎ取り分析試料とします。

リチウムについては灰化法によりバインダー、導電助剤を燃焼させて除去し、残分を酸溶解してＩＣＰ発光分析法で定量します。リンについては灰化法では揮発減少してしまうため、加圧酸抽出した後、ＩＣＰ発光分析法で定量します。（表２）

分析元素として代表的なリチウムやリンについて、９０％以上の回収率が得られています。
以上の様に、それぞれの材料に最適な前処理法を用いる事により、正確な元素の測定を行う事が出来ます。