仪云科技为钠电行业客户提供正极材料中碳硫含量的检测解决方案

近年来，钠离子电池由于资源丰富、价格低廉等特点，逐渐成为储能领域的研究热点。然而，钠离子具有较大的离子半径 ,在晶体中迁移阻力大，成为制约储钠材料发展的主要因素，所以发展高性能的嵌钠正极材料是提高钠离子电池能量密度的关键。

碳含量不同时，对电池充放电性能有明显影响，这是由于碳含量过低时，不能对正极材料进行完全包覆，导致材料导电性不佳;而当碳含量过高时，由于碳不贡献容量，同时在一定程度上会限制离子的传输，因此导致材料的容量降低。硫含量则对放电比容量和循环性能有一定影响。

因此，精准检测其碳、硫元素，对生产过程中产品质量控制有着重要的意义。

高频红外碳硫仪工作原理：高频振荡器发生高频震荡，交变的磁场产生磁质损耗，试样产生涡流热效应，在富氧的环境下燃烧，使试样中的碳和硫发生反应生成CO，CO 2和 SO2 并释放出来，由载气送到红外检测系统进行检测。由于这三种气体对红外光有特定波长的吸收，所以在特定红外波长下，吸收值与气体含量浓度间的关系符合朗伯-比尔定律，测定被吸收后的红外光强度，将光信号转化为电信号，就可以得到气体的浓度，通过电脑显示曲线和数值。

       本文采用高频红外碳硫仪检测，对某钠电企业的4组正极材料样品进行碳硫元素分析，测试结果准确、稳定性高，仪器操作便捷，完全可以胜任于钠电客户正极材料中碳和硫含量检测与分析。

1、实验仪器及试剂

1.1   高频红外碳硫分析仪；

1.2   陶瓷坩埚（碳硫仪用）若干；

1.3   电子分析天平（精确到0.0001g）；

1.4   工业纯氮气（动力气）、氧气（99.5 %）；

1.5   钨助熔剂和碳硫标样

如有更多仪器耗材和标样需求请见下图：

2、仪器参数设置

表1 高频红外碳硫分析仪工作参数

表1
高频红外碳硫分析仪工作参数

如对碳硫分析仪、氧氮氢分析仪有需求请见下图：

3、实验步骤

准确称取0.3000g（精确到0.0001g）试样于陶瓷坩埚中，分析天平自动读取重量后，加入约1.8g钨助熔剂，置于仪器坩埚托上，通氧燃烧测试。

4、实验数据

4.1 碳硫测试数据

4.2 样品测试释放曲

样品1

碳释放曲线：                  硫释放曲线：

样品2

碳释放曲线：                           硫释放曲线：

样品3

碳释放曲线：                           硫释放曲线：

样品4

碳释放曲线：                            硫释放曲线：

5、结论

    根据本次4组样品结果和释放曲线与客户提供的样品实际数据对比可知：测试结果准确、重现性好，数据稳定。

         因此，仪云科技提供的方案在试验方法、仪器精密度和稳定性上，均能很好地满足钠电企业正极材料中碳元素和硫元素日常检测需求。