蔡司掃描電鏡X射線顯微鏡鋰電材料全方位形貌表征分析
分類:公司新聞 發布時間:2023-10-10 30373次瀏覽
究竟是什麼原因導致了材料結構的差異? 電池老化後,活性材料本體與表界麵都發...
究竟是什麼原因導致了材料結構的差異?
電池老化後,活性材料本體與表界麵都發生了什麼?
批量表征數據難以快速分析?材料內部信息難以準確獲取?
鋰離子電池的能量密度、循環壽命和倍率等性能從根本上取決於體相的理化反應、結構變化、機械性能,形態演變以及界麵反應等。伴隨著鋰電池產品質量要求的不斷提升與材料體係的迭代創新,多種表征、檢測、計算模擬技術已被用於分析和預測電池性能相關的各種參數。
西安蔡司西安掃描電鏡/西安X射線顯微鏡/FIB雙束西安掃描電鏡等多尺度、多維度的研究平台,針對鋰離子電池正、負極材料、隔膜及關鍵輔材,提供了從材料製樣、理化特性表征到智能數據分析的全方位解決方案,助力鋰電池材料產業鏈從研發到生產全流程。
全方位形貌表征及智能圖像分析
高分辨、無損傷、大景深成像及智能分析
搭載Gemini鏡筒及高效探測器的蔡司場發射西安掃描電鏡(查看更多)為前驅體、成品、老化後材料提供從形貌表征、尺寸測量到分布統計的全方位表征,即使是納米級的顆粒、孔隙、缺陷、包覆物結構也能精準無損表征。不導電樣品無需鍍膜,磁性樣品直接觀測。
智能圖像分析軟件ZEN提供機器學習算法,實現AI自動識別特殊結構,助力數據批量處理,高效處理繁重分析工作。
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1.利用高放大倍數下的SEM圖像觀察NCM二次顆粒的整體形貌;2.利用低放大倍數下的SEM圖像觀察石墨/矽混合負極顆粒的分布;3.利用背散射電子圖像分析NCM二次顆粒內部的一次晶粒分布;4.利用Zen軟件對隔膜的孔隙率進行分析,孔隙率為29.89%
輕鬆拓展多模態微觀性能分析
從元素、晶體結構、官能團到微觀電學、力學性能測量
SEM集成EDS、EBSD、Raman、EBIC、EPMA及AFM等豐富的拓展技術,為單相、複合、摻混材料及極片樣品提供精準而全麵的微觀性能分析,即使是鋰元素也可實現ppm級高精度分析。

▲ 1.NCM顆粒的拉曼光譜(插圖,右上)、EDS mapping(插圖,右中)及飛行時間二次離子質譜(插圖,右下)分析;2.NCM/LMO混合材料的電子背散射衍射(EBSD)及EDS分析
高精度內部結構表征與三維分析
快速無損高精度截麵加工、內部信息獲取及三維重構分析
蔡司雙束電鏡FIB-SEM(查看更多)為材料、極片提供高精度的截麵加工及成像分析,搭載飛秒激光的激光雙束電鏡LaserFIB尤其適合大尺寸極片及電芯截麵的快速定位製備,冷凍聚焦離子束Cryo-FIB(查看更多)配合冷凍傳輸係統,能夠在低溫冷凍條件下對含液或環境敏感樣品進行加工,保持樣品真實結構。
FIB-SEM配合Atlas 5 3D三維重構軟件對材料或極片樣品邊切邊看,實現高精度連續層析成像,並自動對樣品內部納米級細節的三維分布進行智能分析。

▲ 1.Laser FIB預處理後的石墨/矽負極極片樣品截麵;2.利用FIB-SEM連續層析成像邊切邊看、自動分析材料、粘結劑及孔隙分布
跨尺度關聯分析
電芯/極片表麵及內部特定區域的智能識別、精準定位及高分辨分析
蔡司X射線顯微鏡(XRM)(查看更多)、西安光學顯微鏡及FIB-SEM組成的多尺度、多維度關聯分析平台,為鋰電材料提供從粉料、極片到電芯層級,從新鮮、活化到老化全生命周期的微觀性能分析,即使是商業化電芯內部的微納米級缺陷,也可以輕鬆識別並分析。

1.利用XRM對及極片進行無損三維表征及缺陷位置定位;2.利用FIB-SEM借助Atlas 5數據定位切割極片的缺陷位置;3.利用SEM及EDS對缺陷位置進行形貌及成分分析
先進的表征分析技術使得結構-加工-性能關係的建立成為可能,蔡司多尺度、多維度顯微解決方案為您提供鋰電材料在粉料、極片、電芯層級全生命周期的多尺度、多維度的微觀性能分析,助力您材料研發生產的全流程。
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