《高铁磷比磷酸铁》

ICS

CCS

团体标准

T/CIXXX-202X

高铁磷比磷酸铁

Higherironphosphorusthanironphosphate

(征求意见稿)

2022-X-XX发布2022-X-XX实施

中国国际科技促进会发布

《高铁磷比磷酸铁》

1、范围

本标准规定了电池用高铁磷比磷酸铁的术语定义、分类、要求、试验方案、检验规则

以及标志、标签、包装、运输、贮存。

本标准适用于电池用高铁磷比磷酸铁。

注：本产品主要用于制造磷酸铁锂（LiFePO4）锂离子电池正极材料。

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/T191包装储运图示标志

GB/T6003.1试验筛技术要求和检验第1部分：金属丝编制网试验筛

GB/T6678化工产品采样总则

GB/T6682分析实验室用水规格和试验方法

HG/T3696.3无机化工产品化学分析用标准溶液、制剂及制品的制备第3部分：制剂

及制品的制备

3、术语定义

下列术语定义适用于本文件。

高铁磷比磷酸铁特指摩尔铁磷比0.975~1.0，其它理化指标符合磷酸铁锂锂离子电池

正极材料应用范围的无水磷酸铁，其中具体指标要求可与客户协商确定。

4、分子式和相对分子质量

分子式相对分子质量

高铁磷比磷酸铁FePO4150.82

5、要求

5.1外观：白色、近白色、米黄色或微黄色粉末。

5.2电池用高铁磷比磷酸铁按本文件规定的试验方法检测应符合表1的规定。

表1技术要求

项目指标

铁（Fe）w/%36.2-36.8

磷（P）w/%20.3-20.9

铁磷比（Fe:P）0.975~1.0

钙（Ca）w/%≤0.01

镁（Mg）w/%≤0.06

钠（Na）w/%≤0.02

钾（K）w/%≤0.02

铜（Cu）w/%≤0.003

锌（Zn）w/%≤0.015

锰（Mn）w/%≤0.1

铝（Al）w/%≤0.05

钛（Ti）w/%≤0.18

硫（S）w/%≤0.03

磁性异物w/%≤0.00025

水分w/%≤0.5

振实密度/(g/cm3)≥0.6

粒度(D50)/um1~9

粒度(D100)/um≤100

比表面积/(m2/g)3~16

6、试验方案

警告：本试验方法中使用的部分试剂具有腐蚀性，操作时应小心谨慎！如溅到皮肤上

应立即用水冲洗，严重者应立即就医。

6.1一般规定

本文件所用的试剂和水，在没有注明其要求时，均指分析纯试剂和GB/T6682-2008

表1中规定的三级水。试验中所用的制剂及制品，在没有注明其他规定时，均按HG/T

3696.3的规定制备。

6.2外观检验

在自然光下，于白色衬底的表面皿或白瓷板上用目视法判定外观。

6.3铁含量的测定

6.3.1原理

在强酸性条件下，用氯化亚锡将试验溶液中的大部分Fe3+还原成Fe2+，必要时滴加过氧

2+3+2+

化氢消去过量的Sn。以CuSO4-靛红为指示剂，以三氯化钛进一步将Fe还原成Fe。然后

以二苯胺磺酸钠为指示剂，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定至溶液呈稳定的紫红色即为终

点，根据重铬酸钾标准滴定溶液的消耗量计算得铁含量。

6.3.2试剂或材料

6.3.2.1过氧化氢。

6.3.2.2盐酸（1+1）AR:取等体积的盐酸和纯水混合均匀后，装入试剂瓶。

6.3.2.3硫酸-磷酸混合溶液。

将150mL硫酸缓慢加至400mL水中，冷却后，加入150mL磷酸，用水稀释定容至

1000ml，混匀。

6.3.2.4氯化亚锡溶液（5%）。

称取5.0g氯化亚锡（SnCl2），置于干燥得烧杯中，溶于20mL（1+1）盐酸，用水稀

释定容至100mL，置棕色瓶中保存，可临用前配制。

6.3.2.5三氯化钛溶液：1.5%

移取10mL三氯化钛溶液（15%），加入30mL（1+1）盐酸溶液，用水稀释定容至

100mL，置棕色瓶中保存，可临用前配制。

1

6.3.2.6重铬酸钾标准滴定溶液：c（K2Cr2O7）≈0.05mol/L。

6

按下列步骤配置和试验数据处理：

a)配制：称取2.4518g于150°C～160°C干燥至质量恒定的基准重铬酸钾（精确至

0.0001g），溶于水中，全部转移至1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀；

1

b)试验数据处理：重铬酸钾标准滴定溶液的浓度[c（K2Cr2O7）]，数值以摩尔每

6

升（mol/L）表示，按公式（1）计算：

1푚∗1000

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

6푉푀

式中：

m---称取基准重铬酸钾的质量的数值，单位为克（g）；

V---重铬酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）;

1

M---重铬酸钾（K2Cr2O7）的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol）

6

（M=49.03）。

6.3.2.7CuSO4-靛红指示剂（AR）

0.5g靛红（靛蓝二磺酸钠）指示剂溶于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钠指示液：0.5%。

0.5g二苯胺磺酸钠溶于100ml纯水中，滴加1-2滴浓硫酸，置棕色瓶中保存。

6.3.3仪器、设备

试验筛：Ø200×50-0.1/0.071GB/T6003.1-2012。

6.3.4试验步骤

6.3.4.1试验溶液A的制备

称取1.0000g±0.0010g过筛后的试样，精确至0.0001g。置于100ml烧杯中，用少量水润

湿,加入20mL（1+1）盐酸，盖上表面皿，在通风橱中260℃加热溶解，至少30min。用少量

水冲洗表面皿，冷却后（必要时过滤）液体转移至250ml容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。

此为试验溶液A，供铁含量、磷含量测定用。

6.3.4.2试验操作

用单标线移液管移取50ml试验溶液A，置于250mL锥形瓶中,加入10ml（1+1）盐酸，

不盖表面皿，在260℃加热板上加热至近沸腾半分钟后拿下。趁热边摇动锥形瓶边逐滴加

入氯化亚锡溶液，至溶液颜色由淡黄色变为浅黄色(如果加入过量氯化亚锡溶液变为无色，

则滴加过氧化氢至溶液呈浅黄色）。

加入2滴硫酸铜-靛红指示剂，溶液变蓝色，滴加三氯化钛溶液至蓝色消失，过量半

滴。溶液经水浴冷却至室温后，变为蓝色，冷却时间为1h。加入20ml硫酸磷酸混合溶

液、5滴二苯胺磺酸钠指示液，用重铬酸钾标准滴定溶液滴定至溶液由蓝色变为紫色至稳

定(30s不消失)为终点。

同时做空白试验，空白试验溶液除不加试样外，其他操作和加入的试剂与试验溶液相

同。

6.3.5试验数据处理

铁含量以铁(Fe)的质量分数w1计，按公式(2)计算：

−3

c(V1−V0)M10

w1=100%·························

m50/250

···(2)

式中：

V0—滴定空白试验溶液消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为亳升(mL);

V1—滴定试验溶液消耗重铬酸钾标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升(mL)

C—重铬酸钾标准滴定溶液的浓度的准确数值，单位为摩尔每升(mol/L);

m—试样的质量的数值，单位为克(g)

M—铁的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)(M=55.85)

取平行测定结果的算术平均值为测定结果,两次平行测定结果的绝对差值不大于

0.20%。

6.4磷含量的测定

6.4.1原理

在酸性介质中，磷酸盐与喹钼柠酮反应生成黄色磷钼酸喹啉沉淀，经过滤、洗涤、干

燥、称量计算磷含量。

6.4.2试剂或材料

6.4.2.1盐酸：（1+1）AR。

6.4.2.2硝酸溶液：(1+1)AR.

6.4.2.3喹钼柠酮溶液:

溶液a——加70g二水钼酸钠（AR）于400ml烧杯中，加入100mL水溶解；

溶液b——加60g一水柠檬酸（AR）于1000ml烧杯中，加入100mL水溶解，加85mL浓

HNO3；

溶液c——把a溶液加到b溶液中混和均匀，得溶液c；

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

把d溶液加入c溶液中混匀，静置一天，用滤纸或G4砂芯坩埚过滤，然后加入280mL丙

酮（AR），加水稀释至1000mL混匀，贮存于聚乙烯瓶中，放暗处，避光避热保存。

6.4.3仪器设备

6.4.3.1玻璃砂坩埚:孔径为5µm～15µm。

6.4.3.2电热恒温干燥箱：温度能控制在180℃士2℃。

6.4.4试验步骤

用单标线移液管移取25mL试验溶液A(见7.3.4.1)，置于500mL锥形瓶中，加入10ml硝

酸(1+1)用水稀释至100mL，摇匀缓慢加热煮沸，取下，加入75mL喹钼柠酮溶液，盖上表

面皿，在电热板上微沸1min，取下冷却至室温，冷却过程转动烧杯3～4次。用预先在

180℃±2℃干燥至质量恒定的玻璃砂坩埚抽滤上层清液、用倾析法洗涤沉淀5次～6次,每次

用水约20mL。将沉淀转移至玻璃砂坩埚中，继续用水洗涤3次～4次。将玻璃砂坩埚连同沉

淀置于180℃±2℃的电热恒温燥箱中烘60min。取出稍冷后，置于干燥器中冷却至室温。称

量，精确至0.0001g。

同时做空白试验，空白试验溶液除不加试样外，其他加入的试剂量与试验溶液完全相

同，并与试样同时进行同样处理。

6.4.5试验数据处理

磷含量以磷(P)的质量分数w2计,按公式(3)计算：

(m1−m2)0.0140

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

m(25/250)

式中：

m1—试验溶液生成磷钼酸喹啉沉淀的质量的数值，单位为克(g)；

m2—空白试验溶液生成磷钼酸喹啉沉淀的质量的数值，单位为克(g)；

m—试样的质量的数值，单位为克(g）；

0.0140—磷钼酸喹啉质量换算成磷的质量的系数。

取行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于

0.15%。

6.5铁磷比（Fe:P）

铁磷比以铁摩尔数与磷摩尔数的比值Ms计，按公式（4）计算：

w1

Ms=0.5545

w2·····························(4)

式中

W1—7.3.5测得的铁(Fe)的质量分数，以%为表示；

W2—7.4.5测得的磷(P)的质量分数，以%为表示；

0.5545—磷相对分子质量与铁相对分子质量的比值。

6.6钙含量、镁含量、钠含量、钾含量、铜含量、锌含量、镍含量、锰含量、钛含量、铝

含量、铬含量、钴含量、铅含量的测定

6.6.1原理

试样以盐酸溶解，采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定待测元素(钙、镁、

钠、钾、铜、锌、镍、锰、钛、铝、铬、钴、铅)特征谱线的强度,以工作曲线法定量。

6.6.2试剂或材料

6.6.2.1盐酸：优纯级

6.6.2.2钙、镁、钠、钾、铜、锌、镍、锰、钛、铝、铬、钴、铅标准淬液：10μg/mL。

选用有证系列国家标准物质的混合溶液或单标溶液(1000μg/mL)准确稀释，此溶液现

用现配。

6.6.2.3水：符合GB/T6682—2008中一级水的规格。

6.6.3仪器、设备

电感耦合等离子体发射光谱仪

6.6.4分析步骤

6.6.4.1工作曲线的绘制

分别移取0.00mL、l.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL标准溶液

(见6.6.2.2)，置于100mL容量瓶中，各加入2ml盐酸，用水稀释至刻度，摇匀。导人电感耦

合等离子体原子发射光谱仪进行测定，分析谱线波长和仪器作条件参见附录A。以标准溶

液的质量浓度(μg/mL)为横坐标、对应的发射强度值为纵坐标，绘制工作曲线。

6.6.4.2试验

用移液管移取l0mL试验溶液A(见6.3.4.1)，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度,摇

匀。导人电感耦合等离子体原子发射光谱仪，按照6.6.4.1相同条件测定相应待测元素的发

射强度值。在标准曲线上查岀试样溶液中待测元素的质量浓度同时做空白试验，空白试验

溶液除不加试样外，其他操作和加入的试剂与试验溶液相同。

6.6.5试验数据处理

待测元素(钙、镁、钠、钾、铜、锌、镍、锰、钛、铝、铬、钴、铅)含量以待测元素

(Ca、Mg、Na、K、Cu、Zn、Ni、Mn、Ti、Al、Cr、Co、Pb)的质量分数w3计,按公式(5)

−6

(i−0)10010

wi=100%

计算m10/250············(5)

式中：

ρi—从工作曲线上查得的试验溶液中待测元素的质量浓度的数值，单位为微克每毫升

(µg/mL)；

ρ0—从工作曲线上查得的空白试验溶液中待测元素的质量浓度的数值，单位为微克每毫升

(µg/mL)；

m—试样的质量的数值,单位为克(g)。

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值钠、钾、锰、钛

不大于0.01%，钙、镁、铜、锌、镍不大于0.005%。

6.7硫含量的测定

6.7.1原理

试样于高频感应炉的氧气流中加热燃烧，生成的二氧化硫由氧气载至红外线分析器的

测量室，二氧化硫吸收某特定波长的红外能，其吸收能与其浓度成正比，根椐检测器接受

能量的变化可测得硫含量。

6.7.2试剂

同GB/T6730.61-2005第4章。

6.7.3仪器、设备

同GB/T6730.61-2005第5章。

6.7.4试验步骤

称取0.2g按照6.9.2灼烧后的试样，精确至0.0002g。然后按GB/T6730.61—2005第7章的

规定测定。

6.7.5试验数据处理

硫含量以质量分数%计，以可接受值得算数平均值为最终结果。

6.8比表面积的测定

按照GB/T19587规定的方法进行测定。吸附气体为氮气；脱气条件：180℃，1h

6.9水分的测定

6.9.1仪器、设备

6.9.1.1瓷坩埚:30mL;

6.9.1.2高温炉：温度能控制在550℃±10℃。

6.9.2试验步骤

称取约2.5g试样，精确至0.002g,置于已在550℃±10℃条件下灼烧至质量恒定的瓷坩埚

中，放置在550℃土10℃的高温炉中灼烧2h。稍冷取出，置于干燥器中，冷却至室温后称

重。

6.9.3实验数据处理

水分以质量分数w4计,按公式(7)计算

m1−m2

w4=100%

m············(7）

式中：

m1—灼烧前试样和瓷坩埚的质量的数值，单位为克(g)；

m2—灼烧后试样和瓷坩埚的质量的数值，单位为克(g)；

m—试样的质量的数值，单位为克(g)。

取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.2%。

6.10振实密度的测定

产品振实密度的测定按照GB/T5162的规定进行。

6.11粒度的测定

6.11.1试剂或材料