Analyser de manière fiable les résidus de batteries lithium-ion
HR-CS AAS pour la détermination rapide et séquentielle de plusieurs éléments dans le domaine du recyclage
Le recyclage des batteries lithium-ion prend rapidement de l'importance. L'Union européenne impose un taux de recyclage de 65 % du poids moyen des batteries lithium-ion. Au cœur du processus de recyclage se trouve ce qu’on appelle la « masse noire » : un mélange granuleux ou pulvérulent composé de graphite et de métaux tels que le lithium, le cobalt, le cuivre, le nickel et le manganèse, issu du traitement des batteries usagées. L’analyse précise de sa composition est déterminante, tant pour l’évaluation de la qualité des matières premières que pour le fonctionnement des nouvelles batteries. Le défi réside non seulement dans la complexité de la matrice, mais aussi dans l’efficacité du processus d’analyse : des éléments différents nécessitent des types de flammes et des stratégies d’étalonnage différents, et les étapes de dilution manuelles ralentissent le fonctionnement de routine. Cette note d’application montre comment l’analyse des éléments principaux dans la masse noire issue des batteries au phosphate de lithium-fer (LFP) peut être automatisée et réalisée de manière fiable grâce à la spectrométrie d’absorption atomique à flamme à source continue haute résolution (HR-CS AAS).
Grâce à la combinaison d’une mesure séquentielle rapide et d’une dilution automatique des échantillons, l’aluminium, le cuivre et le lithium peuvent être dosés dans le cadre d’un processus d’analyse entièrement automatisé – sans changement de lampe spécifique à chaque élément, ni intervention manuelle en cas de dépassement de la plage de mesure. La haute résolution spectrale du système permet en outre d’identifier et de corriger d’éventuelles interférences spectrales directement au niveau du pic de l’analyte.
Pour quatre échantillons de masse noire de LFP de tailles de particules différentes, des taux de récupération supérieurs à 90 % ont été déterminés après extraction acide – ce qui indique une analyse non faussée par la matrice. L’écart-type relatif des triples mesures s’est systématiquement situé en dessous de 2 %, ce qui souligne la reproductibilité de la méthode.
La fiche d'application complète présente les paramètres de la méthode, les configurations des appareils et les étapes de préparation des échantillons utilisés, ainsi que les différences détaillées entre les résultats des différents échantillons.
Télécharger le livre blanc maintenant
Analyser de manière fiable les résidus de batteries lithium-ion
HR-CS AAS pour la détermination rapide et séquentielle de plusieurs éléments dans le domaine du recyclage
