在現代生活中，鋰離（lí）子電池扮演著不可或缺的角色。這些電池不僅含有鋰，還包含鎳、錳、鈷等（děng）關鍵元素，它們以不同（tóng）的（de）比例結合，構成了電（diàn）池的正極材（cái）料。這些元素的比例，決定了電池（chí）的性能、能量密度和（hé）安（ān）全性。然而，隨著電池（chí）壽命的終結，如（rú）何有（yǒu）效地回收和再利（lì）用這些珍貴的材（cái）料，成為了一個重要的科學課題。

       鋰電池（chí）的回（huí）收過程開始於電極的粉碎。這一步驟將電池（chí）的正極和負（fù）極材料混合，形成一種類（lèi）似於“黑粉”的混（hún）合物（wù）。這種混合物包含了電池中的所有活性成分，如（rú）鎳、錳、鈷（NMCs）和石墨（mò）等。盡管這（zhè）些黑色粉末外觀上看起來沒有（yǒu）什麽特別，可實際上是（shì）複雜的元素集合體，其內部的元素分布（bù）蘊含著（zhe）電池（chí）的原始信息。

       為了解析（xī）“黑粉”的秘密，科學家（jiā）們采用了微區XRF技術。微區（qū）XRF技術又稱μ-XRF，可以分析樣品中各元素的分布特征及含量信息，通過疊加關鍵元（yuán）素的結果，可以揭示“黑粉”中不同元（yuán）素的分布（bù）和比例。例如，鎳（niè）、錳、鈷等元素（sù）在圖譜中以不同的顏色表示，從而可（kě）以直觀地看出它們在“黑（hēi）粉”中的相對含量。這些信息（xī）對於理解（jiě）電池的化學組成和性能至關重要。

使用Bruker M4 μ-XRF 分析不同來源的鋰電池回收“黑粉”，可以清晰（xī）分（fèn）辨Ni、Mn、Co、Fe、Ti等關鍵元素的分布特征（zhēng）及含量信息。圖中 Ni, Mn, Co, Fe, Ti元素（sù）分別以綠，藍，紅，黃，白表示

       另外，科學家們還能利用這些數據，在鎳-錳-鈷（Ni-Mn-Co）三元圖中追溯“黑粉”來源。Ni-Mn-Co三元圖可以幫助統計混合物中Ni、Mn、Co的比例，通過將“黑粉”的數據點映射到這個（gè）三元圖中，我們不僅能夠追溯到“黑粉”的來源，還能夠分（fèn）析出不同電池技術（shù）的元素使用效率和回收潛力。

       隨（suí）著電動汽車和可（kě）再生能源技術的快（kuài）速發（fā）展，鋰電池的需求預計將持續增（zēng）長。因此，提高電池（chí）回收的效（xiào）率（lǜ）和（hé）科學性，對於實現能源的可持續管理（lǐ）和減少環境影響具（jù）有重要意（yì）義。通過對“黑粉”等回收材料的深入研究，我們不僅能（néng）夠更好地理解電池的生命周期，還能夠推動循環（huán）經（jīng）濟的發展，為建設一個更加（jiā）綠色的（de）未來做出（chū）貢獻（xiàn）。

微區X射線熒光光譜儀

       微區X射線熒光元素分布成像技術是對不均勻、不規則、大樣品甚至小件樣品和包裹（guǒ）物進行高靈敏度、非破壞性元素成像（xiàng）分析的方法，涉及領（lǐng）域包（bāo）含生物（wù）金屬（shǔ）材料、非金屬材料、生物組織切片、醫療器械等。

Bruker 微區X射線熒（yíng）光（guāng）光譜儀 M4 TORNADO