Mikroskop pomaga pri pregledovanju več dimenzij baterij
Optični mikroskopi, ki so nastali v 17. stoletju, uporabljajo valovno dolžino vidne svetlobe za povečavo predmetov do mikronske ločljivosti in se pogosto uporabljajo v znanostih o življenju, znanosti o materialih in na drugih področjih. Na področju baterij lahko opazuje strukturo elektrod, odkrije okvare elektrod in rast litijevih dendritov ter zagotovi dragocene podatke za raziskave in razvoj baterij. Ima pa omejen obseg opazovanja zaradi omejitve valovne dolžine vidne svetlobe, kar je dobro rešeno z elektronsko mikroskopijo
Elektronski mikroskop, predstavljen leta 1931, uporablja elektronski žarek za povečavo predmeta za faktor 3 milijone, da doseže nanometrsko ločljivost. Zaradi višje ločljivosti elektronskega mikroskopa lahko v baterijskem R & R z različnimi sondami pridobi večdimenzionalne informacije (sestavo, podatke o karakterizaciji, velikost delcev, razmerje sestave itd.), da doseže materiale pozitivnih in negativnih elektrod. , prevodna sredstva, več mikrostruktur, kot so lepila in diafragme, odkrivanje (opazovanje morfologije materiala, stanja porazdelitve, velikosti delcev, prisotnosti napak itd.)
▲ SEM slike pozitivnih in negativnih baterijskih materialov, prevodnih sredstev, veziv in diafragm Vir: Zeiss (testirano z Zeissovim elektronskim mikroskopom)
Vrstični elektronski mikroskop zaradi visoke ločljivosti. vrstični elektronski mikroskop. Lahko jasno odraža in beleži površinsko morfologijo materiala, s čimer postane eden najprimernejših načinov za karakterizacijo morfologije materiala
Pregled baterije: od 2D do 3D
Čeprav je 2D planarni pregled preprost in učinkovit, je včasih lahko pristranski. 3D slikanje razvijalcem omogoča bolj intuitivne rezultate pregledov, kar izboljšuje učinkovitost in zmogljivost razvoja baterije.
Zlasti tehnologija rentgenske mikroskopije, kot je serija Zeiss Xradia Versa, omogoča 3D nedestruktivno slikanje notranjosti baterije z visoko ločljivostjo, razlikovanje med delci elektrode in porami, diafragmo in zrakom itd., kar lahko močno poenostavite postopek in prihranite čas
▲ Visokoločljivo slikanje notranjosti celice (skeniranje celotnega vzorca – izbiranje območja zanimanja – povečava in izvajanje visokoločljivega slikanja) Zasluge: ZEISS (testirano z rentgenskim mikroskopom serije ZEISS XRadia Versa)
Na podlagi tega ZEISS uvaja štiridimenzionalno metodo karakterizacije evolucije tkiva, ki omogoča pridobivanje več informacij in zagotavlja natančnejše podrobnosti
Tehnologija fokusiranega ionskega žarka (FIB) naslednje generacije je najprimernejša izbira, ko so potrebne nadaljnje analize visoke ločljivosti. FIB v kombinaciji s SEM omogoča natančno obdelavo in opazovanje vzorcev na nanometru. Zeiss in Thermo Fisher sta lansirala sorodne izdelke za mikroskopijo
4. In-situ testiranje celic in aplikacije, povezane z več tehnologijami
Ena preskusna metoda pogosto ne opiše v celoti lastnosti materiala. Zato je industrija sprejela različno preskusno opremo za sodelovanje pri doseganju večmetodne korelacije, kar posledično omogoča pridobivanje večdimenzionalnih informacij med testiranjem, zaradi česar so rezultati bolj intuitivni.
Že zgodaj je bila izhodiščna točka večmetodne korelacije potreba po opazovanju preizkušanega predmeta pri različnih ločljivostih. Z uporabo CT → rentgenske mikroskopije → FIB-SEM, izbiro območja in postopnim približevanjem, je mogoče pridobiti bolj izčrpne in natančne informacije, hkrati pa je mogoče doseči hitro pozicioniranje, zaradi česar je testiranje učinkovitejše
▲Korelacijska analiza anodnih materialov na več lestvicah
Da bi dosegli večplastno analizo in situ, so WITec (Nemčija), Tescan (Češka) in Zeiss uvedli sistem RISE, ki uresničuje kombinirano uporabo ramanskega slikanja in tehnologije SEM. S kombinacijo topografije celične površine (SEM), porazdelitve elementov (EDS) in informacij o molekularni sestavi materiala elektrod (ramansko preslikavo)
