【热点应用】XRF用于磷酸铁（铁磷比）定量分析

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随着全球新能源产业的迅猛发展，磷酸铁锂(LFP)电池凭借其安全性能突出、循环寿命优异和成本优势显著的特点，已成为动力电池和储能系统的主流选择之一。作为核心前驱体，磷酸铁(FePO₄)的质量直接决定了最终正极材料的电化学性能。其中，铁磷原子比(Fe/P) 作为关键质量指标，对材料性能和生产成本产生全方位影响。

传统上，业内常规使用现行的HG/T 4701湿法化学进行磷酸铁的铁磷比分析，但是该方法具有响应速度慢，精度影响因素多，使用了大量化学试剂以及原料适配限制等短板。相对而言，XRF作为一种快速高精度且绿色高效的分析手段，具有样品制备简单、稳定性高的优点，通过优化方法过程可以实现对于铁磷比高精度的控制。2025年《电池用磷酸铁 铁磷比的测定 X射线荧光光谱法》团体标准的公示也为该方法的普及提供了关键指导，本文就XRF方法的实践细节进行分享。

实验中采用Zetium落地式波长色散X射线荧光光谱仪进行样品测量。采用了马尔文帕纳科优化的高精度X射线光路和控制系统，并搭载了最新的XRF分析软件平台，确保实现对于Fe/P比值的高精度控制。

马尔文帕纳科Zetium-X射线荧光光谱仪完全满足GB/T 16597及T/CPCIF团体标准对XRF仪器的全部性能要求，可直接用于标准方法检测。

Zetium X射线荧光光谱仪

实验中使用了熔融法和压片法两种方法来进行样品制备并进行结果对比。融片制样采用纯物质配置标准样品建立了完整的工作曲线。相对的，由于基体效应的存在，压片制样只能采用成品样品作为标样建立工作曲线。

以下为样品的测量条件（熔融片和压片条件一致）。

表1  Zetium波长色散型XRF测试条件

Zetium波谱仪上制作的LFP系列配置熔融片工作曲线如图1和图2所示。由于样品存在基体效应，压片需采用生产样做标样，标样的梯度较窄，压片的工作曲线如图3和图4所示。

Zetium波谱仪上制作的LFP系列配置熔融片工作曲线相关性＞0.9999，线性优异。压片由于标样的梯度较窄，工作曲线相关性相对较低。

实验中同时测试了Zetium波谱仪上的FePO₄样品的两种方法制备和测量精度，以验证XRF在行业中的应用。两种制备方法重复性结果铁磷比极差对比如下图。

图5 两种制样方法重复性结果铁磷比极差对比

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