《高鐵磷比磷酸鐵》

ICS

CCS

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CIXXX-202X

高鐵磷比磷酸鐵

Higherironphosphorusthanironphosphate

(征求意見稿)

2022-X-XX發(fā)布2022-X-XX實施

中國國際科技促進(jìn)會發(fā)布

《高鐵磷比磷酸鐵》

1、范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電池用高鐵磷比磷酸鐵的術(shù)語定義、分類、要求、試驗方案、檢驗規(guī)則

以及標(biāo)志、標(biāo)簽、包裝、運(yùn)輸、貯存。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于電池用高鐵磷比磷酸鐵。

注：本產(chǎn)品主要用于制造磷酸鐵鋰（LiFePO4）鋰離子電池正極材料。

2、規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，

注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版

本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T191包裝儲運(yùn)圖示標(biāo)志

GB/T6003.1試驗篩技術(shù)要求和檢驗第1部分：金屬絲編制網(wǎng)試驗篩

GB/T6678化工產(chǎn)品采樣總則

GB/T6682分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法

HG/T3696.3無機(jī)化工產(chǎn)品化學(xué)分析用標(biāo)準(zhǔn)溶液、制劑及制品的制備第3部分：制劑

及制品的制備

3、術(shù)語定義

下列術(shù)語定義適用于本文件。

高鐵磷比磷酸鐵特指摩爾鐵磷比0.975~1.0，其它理化指標(biāo)符合磷酸鐵鋰鋰離子電池

正極材料應(yīng)用范圍的無水磷酸鐵，其中具體指標(biāo)要求可與客戶協(xié)商確定。

4、分子式和相對分子質(zhì)量

分子式相對分子質(zhì)量

高鐵磷比磷酸鐵FePO4150.82

5、要求

5.1外觀：白色、近白色、米黃色或微黃色粉末。

5.2電池用高鐵磷比磷酸鐵按本文件規(guī)定的試驗方法檢測應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1技術(shù)要求

項目指標(biāo)

鐵（Fe）w/%36.2-36.8

磷（P）w/%20.3-20.9

鐵磷比（Fe:P）0.975~1.0

鈣（Ca）w/%≤0.01

鎂（Mg）w/%≤0.06

鈉（Na）w/%≤0.02

鉀（K）w/%≤0.02

銅（Cu）w/%≤0.003

鋅（Zn）w/%≤0.015

錳（Mn）w/%≤0.1

鋁（Al）w/%≤0.05

鈦（Ti）w/%≤0.18

硫（S）w/%≤0.03

磁性異物w/%≤0.00025

水分w/%≤0.5

振實密度/(g/cm3)≥0.6

粒度(D50)/um1~9

粒度(D100)/um≤100

比表面積/(m2/g)3~16

6、試驗方案

警告：本試驗方法中使用的部分試劑具有腐蝕性，操作時應(yīng)小心謹(jǐn)慎！如濺到皮膚上

應(yīng)立即用水沖洗，嚴(yán)重者應(yīng)立即就醫(yī)。

6.1一般規(guī)定

本文件所用的試劑和水，在沒有注明其要求時，均指分析純試劑和GB/T6682-2008

表1中規(guī)定的三級水。試驗中所用的制劑及制品，在沒有注明其他規(guī)定時，均按HG/T

3696.3的規(guī)定制備。

6.2外觀檢驗

在自然光下，于白色襯底的表面皿或白瓷板上用目視法判定外觀。

6.3鐵含量的測定

6.3.1原理

在強(qiáng)酸性條件下，用氯化亞錫將試驗溶液中的大部分Fe3+還原成Fe2+，必要時滴加過氧

2+3+2+

化氫消去過量的Sn。以CuSO4-靛紅為指示劑，以三氯化鈦進(jìn)一步將Fe還原成Fe。然后

以二苯胺磺酸鈉為指示劑，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液呈穩(wěn)定的紫紅色即為終

點(diǎn)，根據(jù)重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗量計算得鐵含量。

6.3.2試劑或材料

6.3.2.1過氧化氫。

6.3.2.2鹽酸（1+1）AR:取等體積的鹽酸和純水混合均勻后，裝入試劑瓶。

6.3.2.3硫酸-磷酸混合溶液。

將150mL硫酸緩慢加至400mL水中，冷卻后，加入150mL磷酸，用水稀釋定容至

1000ml，混勻。

6.3.2.4氯化亞錫溶液（5%）。

稱取5.0g氯化亞錫（SnCl2），置于干燥得燒杯中，溶于20mL（1+1）鹽酸，用水稀

釋定容至100mL，置棕色瓶中保存，可臨用前配制。

6.3.2.5三氯化鈦溶液：1.5%

移取10mL三氯化鈦溶液（15%），加入30mL（1+1）鹽酸溶液，用水稀釋定容至

100mL，置棕色瓶中保存，可臨用前配制。

1

6.3.2.6重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：c（K2Cr2O7）≈0.05mol/L。

6

按下列步驟配置和試驗數(shù)據(jù)處理：

a)配制：稱取2.4518g于150°C～160°C干燥至質(zhì)量恒定的基準(zhǔn)重鉻酸鉀（精確至

0.0001g），溶于水中，全部轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻；

1

b)試驗數(shù)據(jù)處理：重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度[c（K2Cr2O7）]，數(shù)值以摩爾每

6

升（mol/L）表示，按公式（1）計算：

1??1000

c（K2Cr2O7=····························(1)

6??

式中：

m---稱取基準(zhǔn)重鉻酸鉀的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克（g）；

V---重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升（mL）;

1

M---重鉻酸鉀（K2Cr2O7）的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，單位為克每摩爾（g/mol）

6

（M=49.03）。

6.3.2.7CuSO4-靛紅指示劑（AR）

0.5g靛紅（靛藍(lán)二磺酸鈉）指示劑溶于0.1%的100mlCuSO4溶液中，再加（1+4）

H2SO40.5ml，置棕色瓶中保存。

6.3.2.8二苯胺磺酸鈉指示液：0.5%。

0.5g二苯胺磺酸鈉溶于100ml純水中，滴加1-2滴濃硫酸，置棕色瓶中保存。

6.3.3儀器、設(shè)備

試驗篩：?200×50-0.1/0.071GB/T6003.1-2012。

6.3.4試驗步驟

6.3.4.1試驗溶液A的制備

稱取1.0000g±0.0010g過篩后的試樣，精確至0.0001g。置于100ml燒杯中，用少量水潤

濕,加入20mL（1+1）鹽酸，蓋上表面皿，在通風(fēng)櫥中260℃加熱溶解，至少30min。用少量

水沖洗表面皿，冷卻后（必要時過濾）液體轉(zhuǎn)移至250ml容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。

此為試驗溶液A，供鐵含量、磷含量測定用。

6.3.4.2試驗操作

用單標(biāo)線移液管移取50ml試驗溶液A，置于250mL錐形瓶中,加入10ml（1+1）鹽酸，

不蓋表面皿，在260℃加熱板上加熱至近沸騰半分鐘后拿下。趁熱邊搖動錐形瓶邊逐滴加

入氯化亞錫溶液，至溶液顏色由淡黃色變?yōu)闇\黃色(如果加入過量氯化亞錫溶液變?yōu)闊o色，

則滴加過氧化氫至溶液呈淺黃色）。

加入2滴硫酸銅-靛紅指示劑，溶液變藍(lán)色，滴加三氯化鈦溶液至藍(lán)色消失，過量半

滴。溶液經(jīng)水浴冷卻至室溫后，變?yōu)樗{(lán)色，冷卻時間為1h。加入20ml硫酸磷酸混合溶

液、5滴二苯胺磺酸鈉指示液，用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至溶液由藍(lán)色變?yōu)樽仙练€(wěn)

定(30s不消失)為終點(diǎn)。

同時做空白試驗，空白試驗溶液除不加試樣外，其他操作和加入的試劑與試驗溶液相

同。

6.3.5試驗數(shù)據(jù)處理

鐵含量以鐵(Fe)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w1計，按公式(2)計算：

?3

c(V1?V0)M10

w1=100%·························

m50/250

···(2)

式中：

V0—滴定空白試驗溶液消耗重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為亳升(mL);

V1—滴定試驗溶液消耗重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積的數(shù)值，單位為毫升(mL)

C—重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度的準(zhǔn)確數(shù)值，單位為摩爾每升(mol/L);

m—試樣的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)

M—鐵的摩爾質(zhì)量的數(shù)值,單位為克每摩爾(g/mol)(M=55.85)

取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果,兩次平行測定結(jié)果的絕對差值不大于

0.20%。

6.4磷含量的測定

6.4.1原理

在酸性介質(zhì)中，磷酸鹽與喹鉬檸酮反應(yīng)生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干

燥、稱量計算磷含量。

6.4.2試劑或材料

6.4.2.1鹽酸：（1+1）AR。

6.4.2.2硝酸溶液：(1+1)AR.

6.4.2.3喹鉬檸酮溶液:

溶液a——加70g二水鉬酸鈉（AR）于400ml燒杯中，加入100mL水溶解；

溶液b——加60g一水檸檬酸（AR）于1000ml燒杯中，加入100mL水溶解，加85mL濃

HNO3；

溶液c——把a(bǔ)溶液加到b溶液中混和均勻，得溶液c；

溶液d——加35mL濃HNO3于400mL燒杯中，加100ml水，加5mL喹啉（AR），得溶液d；

把d溶液加入c溶液中混勻，靜置一天，用濾紙或G4砂芯坩堝過濾，然后加入280mL丙

酮（AR），加水稀釋至1000mL混勻，貯存于聚乙烯瓶中，放暗處，避光避熱保存。

6.4.3儀器設(shè)備

6.4.3.1玻璃砂坩堝:孔徑為5μm～15μm。

6.4.3.2電熱恒溫干燥箱：溫度能控制在180℃士2℃。

6.4.4試驗步驟

用單標(biāo)線移液管移取25mL試驗溶液A(見7.3.4.1)，置于500mL錐形瓶中，加入10ml硝

酸(1+1)用水稀釋至100mL，搖勻緩慢加熱煮沸，取下，加入75mL喹鉬檸酮溶液，蓋上表

面皿，在電熱板上微沸1min，取下冷卻至室溫，冷卻過程轉(zhuǎn)動燒杯3～4次。用預(yù)先在

180℃±2℃干燥至質(zhì)量恒定的玻璃砂坩堝抽濾上層清液、用傾析法洗滌沉淀5次～6次,每次

用水約20mL。將沉淀轉(zhuǎn)移至玻璃砂坩堝中，繼續(xù)用水洗滌3次～4次。將玻璃砂坩堝連同沉

淀置于180℃±2℃的電熱恒溫燥箱中烘60min。取出稍冷后，置于干燥器中冷卻至室溫。稱

量，精確至0.0001g。

同時做空白試驗，空白試驗溶液除不加試樣外，其他加入的試劑量與試驗溶液完全相

同，并與試樣同時進(jìn)行同樣處理。

6.4.5試驗數(shù)據(jù)處理

磷含量以磷(P)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w2計,按公式(3)計算：

(m1?m2)0.0140

w2=100%····························(3)

m(25/250)

式中：

m1—試驗溶液生成磷鉬酸喹啉沉淀的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)；

m2—空白試驗溶液生成磷鉬酸喹啉沉淀的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)；

m—試樣的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g）；

0.0140—磷鉬酸喹啉質(zhì)量換算成磷的質(zhì)量的系數(shù)。

取行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果，兩次平行測定結(jié)果的絕對差值不大于

0.15%。

6.5鐵磷比（Fe:P）

鐵磷比以鐵摩爾數(shù)與磷摩爾數(shù)的比值Ms計，按公式（4）計算：

w1

Ms=0.5545

w2·····························(4)

式中

W1—7.3.5測得的鐵(Fe)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以%為表示；

W2—7.4.5測得的磷(P)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以%為表示；

0.5545—磷相對分子質(zhì)量與鐵相對分子質(zhì)量的比值。

6.6鈣含量、鎂含量、鈉含量、鉀含量、銅含量、鋅含量、鎳含量、錳含量、鈦含量、鋁

含量、鉻含量、鈷含量、鉛含量的測定

6.6.1原理

試樣以鹽酸溶解，采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀測定待測元素(鈣、鎂、

鈉、鉀、銅、鋅、鎳、錳、鈦、鋁、鉻、鈷、鉛)特征譜線的強(qiáng)度,以工作曲線法定量。

6.6.2試劑或材料

6.6.2.1鹽酸：優(yōu)純級

6.6.2.2鈣、鎂、鈉、鉀、銅、鋅、鎳、錳、鈦、鋁、鉻、鈷、鉛標(biāo)準(zhǔn)淬液：10μg/mL。

選用有證系列國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的混合溶液或單標(biāo)溶液(1000μg/mL)準(zhǔn)確稀釋，此溶液現(xiàn)

用現(xiàn)配。

6.6.2.3水：符合GB/T6682—2008中一級水的規(guī)格。

6.6.3儀器、設(shè)備

電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀

6.6.4分析步驟

6.6.4.1工作曲線的繪制

分別移取0.00mL、l.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液

(見6.6.2.2)，置于100mL容量瓶中，各加入2ml鹽酸，用水稀釋至刻度，搖勻。導(dǎo)人電感耦

合等離子體原子發(fā)射光譜儀進(jìn)行測定，分析譜線波長和儀器作條件參見附錄A。以標(biāo)準(zhǔn)溶

液的質(zhì)量濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo)、對應(yīng)的發(fā)射強(qiáng)度值為縱坐標(biāo)，繪制工作曲線。

6.6.4.2試驗

用移液管移取l0mL試驗溶液A(見6.3.4.1)，置于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度,搖

勻。導(dǎo)人電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀，按照6.6.4.1相同條件測定相應(yīng)待測元素的發(fā)

射強(qiáng)度值。在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查岀試樣溶液中待測元素的質(zhì)量濃度同時做空白試驗，空白試驗

溶液除不加試樣外，其他操作和加入的試劑與試驗溶液相同。

6.6.5試驗數(shù)據(jù)處理

待測元素(鈣、鎂、鈉、鉀、銅、鋅、鎳、錳、鈦、鋁、鉻、鈷、鉛)含量以待測元素

(Ca、Mg、Na、K、Cu、Zn、Ni、Mn、Ti、Al、Cr、Co、Pb)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w3計,按公式(5)

?6

(i?0)10010

wi=100%

計算m10/250············(5)

式中：

ρi—從工作曲線上查得的試驗溶液中待測元素的質(zhì)量濃度的數(shù)值，單位為微克每毫升

(μg/mL)；

ρ0—從工作曲線上查得的空白試驗溶液中待測元素的質(zhì)量濃度的數(shù)值，單位為微克每毫升

(μg/mL)；

m—試樣的質(zhì)量的數(shù)值,單位為克(g)。

取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果，兩次平行測定結(jié)果的絕對差值鈉、鉀、錳、鈦

不大于0.01%，鈣、鎂、銅、鋅、鎳不大于0.005%。

6.7硫含量的測定

6.7.1原理

試樣于高頻感應(yīng)爐的氧氣流中加熱燃燒，生成的二氧化硫由氧氣載至紅外線分析器的

測量室，二氧化硫吸收某特定波長的紅外能，其吸收能與其濃度成正比，根椐檢測器接受

能量的變化可測得硫含量。

6.7.2試劑

同GB/T6730.61-2005第4章。

6.7.3儀器、設(shè)備

同GB/T6730.61-2005第5章。

6.7.4試驗步驟

稱取0.2g按照6.9.2灼燒后的試樣，精確至0.0002g。然后按GB/T6730.61—2005第7章的

規(guī)定測定。

6.7.5試驗數(shù)據(jù)處理

硫含量以質(zhì)量分?jǐn)?shù)%計，以可接受值得算數(shù)平均值為最終結(jié)果。

6.8比表面積的測定

按照GB/T19587規(guī)定的方法進(jìn)行測定。吸附氣體為氮?dú)猓幻摎鈼l件：180℃，1h

6.9水分的測定

6.9.1儀器、設(shè)備

6.9.1.1瓷坩堝:30mL;

6.9.1.2高溫爐：溫度能控制在550℃±10℃。

6.9.2試驗步驟

稱取約2.5g試樣，精確至0.002g,置于已在550℃±10℃條件下灼燒至質(zhì)量恒定的瓷坩堝

中，放置在550℃土10℃的高溫爐中灼燒2h。稍冷取出，置于干燥器中，冷卻至室溫后稱

重。

6.9.3實驗數(shù)據(jù)處理

水分以質(zhì)量分?jǐn)?shù)w4計,按公式(7)計算

m1?m2

w4=100%

m············(7）

式中：

m1—灼燒前試樣和瓷坩堝的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)；

m2—灼燒后試樣和瓷坩堝的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)；

m—試樣的質(zhì)量的數(shù)值，單位為克(g)。

取平行測定結(jié)果的算術(shù)平均值為測定結(jié)果，兩次平行測定結(jié)果的絕對差值不大于0.2%。

6.10振實密度的測定

產(chǎn)品振實密度的測定按照GB/T5162的規(guī)定進(jìn)行。

6.11粒度的測定

6.11.1試劑或材料