蔡司SEM扫描电镜+CP磷酸锰锂晶界缺陷检测

时间:2024年05月22日 来源:

近年来SEM扫描电子显微学分析技术已经成为表征电池材料的主要手段,扫描电子显微镜(SEM) 作为显微镜的重要分支,具有放大倍率宽、适用样品广、立体 成像效果好和综合分析能力强等优点,在表征形貌、辅助机理研究以及分析微区元素组成等方面有独特的优势,一定程度上弥补了上述显微镜的不足。

在电池研究中,原位SEM是一种非常有效的方法,使研究人员能够观察锂电池的运行情况,为电池循环中涉及的关键过程提供关键定量化的信息。例如,通过检查锂枝晶的生长和SEI层的形成-破裂等现象,原位SEM有助于提高我们对电池行为的理解。此外,该技术已被用于研究温度、湿度、电解液、运行时间和电极结构等变量对电池性能的影响,为开发新型电池材料和设计灵敏检测系统提供了重要信息。

电池是由电极、电解质与隔膜等材料组成,能将化学能转化成电能的装置。SEM是电池材料形貌表征便捷的表征手段之一,能清楚地反映和记录材料的三维形貌特征,粉末、块状、片状的电极材料均可用SEM进行直接观察,获得不同放大倍数的图像。总之,我们使用先进的仪器和设备对电池材料进行全方面的检测和分析并采取一系列措施来解决可能出现的问题,我们的专业知识和经验可以帮助您在电池研发过程中取得成功。 SEM扫描电镜检测可以帮助您分析电池材料中的微观缺陷和杂质分布。蔡司SEM扫描电镜+CP磷酸锰锂晶界缺陷检测

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LiFePO4正极材料为橄榄石结构,属于正交晶系,由于其具有强的P-O共价键形成的离域三维立体化学键使得材料具有较强的动力学和热力学性能,直接表现为LiFePO4电池安全性高、循环寿命长的特点。

SEM扫描电镜可以观察磷酸铁锂颗粒的粒径大小及其粒径分布,颗粒团聚情况,晶粒生长完整性以及晶面光滑度。小颗粒有利于锂离子扩散,但正极活性物质的粒径太小,其比表面积就大,与电解液发生副反应的可能性增大。而大颗粒的比表面积小,抵抗电解液的腐蚀能力较强,但锂离子扩散的路径过长,阻力增大,并且如果材料的粒径分布不均,那么充电时,体积过大的颗粒内部脱锂不彻底,材料的利用率将降低很多。而放电时,锂离子在大、小颗粒间分配不成比例,迁移距离也不同,因此小颗粒容易出现过放现象,而粒径分布均匀则能避免这些现象。因此,正极活性物质应该结晶完整,有恰当的晶粒尺寸,并且分布均匀。

SEM扫描电镜是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段,可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像,在锂电正极材料磷酸铁锂制备的过程中发挥着不可或缺的作用。根据不同企业的需求,我们可以提供定制化的电池材料测试服务,帮助企业更好地研发和生产电池材料。 高分辨率SEM扫描电镜+CP锰酸锂晶界缺陷检测SEM扫描电镜检测能够提供电池材料中晶体取向和晶界分布的细致描绘。

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在锂电池产业链的上游及中游,原材料及产品质量控制工作需要借助仪器分析手段对正负极材料、电解液、隔膜等原材料进行检测分析,锂电池的产品性能及安全性能的方面的研发工作也需要对电池的各部分进行理化性能分析。

科学指南针接到客户要求对电池正极材料表面和截面结构进行深入的研究,以了解其对电池性能的影响。希望通过对元素分布和形貌的研究,找到提高电池性能的关键因素。

解决方案专业团队首先使用氩离子切割(CP)制样技术,将电池正极材料切割成适合观察的尺寸和形状。后使用扫描电子显微镜(SEM)深入观察到材料的形貌、颗粒尺度、包覆层以及元素掺杂情况。

后来为客户提供清晰、详细、准确的观察结果,帮助客户了解电池正极材料的表面结构对电池性能的影响,辅助客户顺利开展电池性能提升研发工作。


在动力锂离子电池中,正极材料是关键的部分,其成本占居锂离子电池的40%左右。正极活性物质作为LIBs的重要原料,决定了LIBs的体积能量密度、循环表寿命、稳定性、安全性等重要性能,相关的电化学性能指标与正极材料的主元素含量、晶体结构、颗粒度大小、颗粒形状等密切相关。

使用SEM可以对正极材料及其前驱体的单颗粒形貌,颗粒分布情况等进行表征,并结合能谱对原料成分和杂质进行检验。目前锂离子电池正极材料以钻酸锂,磷酸铁锂,锰酸锂,镍酸锂,多元材料为主,其中三元材料包括NCM、NCA,根据过渡金属元素比例有不同的规格。正极材料一般由对应的金属化合物和碳酸锂通过固相法、共沉淀法、离子交换法等方法合成。选择的制备工艺,烧结时的投料、温度,烧结后的研磨情况等会影响终得到的正极材料颗粒的尺寸和形貌。

SEM扫描电镜技术通过高分辨率的图像获取和分析,可以对电池材料的微观结构和表面特征进行准确的检测。我们公司致力于分析测试先进材料,立足中国制造,为全国客户提供专业快捷全方面先进材料整体解决方案。 SEM扫描电镜在电池材料检测中能够高效、准确地探测材料的微观结构,助力客户产品的优化。

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我们公司使用的蔡司显微镜蔡司X射线显微镜XRM、蔡司显微镜光学显微镜及FIB-SEM组成的多尺度、多维度关联分析平台,为锂电材料提供从粉料、极片到电芯层级,从新鲜、活化到老化全生命周期的微观性能分析,即使是商业化电芯内部的微纳米级缺陷,也可以轻松识别并分析。

我们深知不同用户对电池材料测试的需求存在差异。无论您是电池材料生产商还是研究机构,我们都能够为您提供适合的检测方案。我们的SEM扫描电镜检测技术可以帮助您快速获得电池材料的微观形貌、成分分布和晶体结构等信息,为您的研究和生产提供准确的数据支持。

作为一家专业的电池材料测试公司,我们拥有一支高度专业化的团队。我们的工程师均有锂钠电池专业或从业背景,熟悉产品研发与测试分析路径,对用户测试需求及想要得到的结果非常熟悉,有成功开发上百家新能源电池材料企业的经验。由于我们的专业性和服务质量,许多企业都选择与我们建立长期合作关系,信赖我们的专业能力和服务品质。这种长期合作和信赖是我们持续提供满意的服务的动力和保障 我们的团队专注于电池材料的微观分析,确保数据结果准确可靠,满足客户需求。就近送样SEM扫描电镜+CP磷酸铁锂晶界缺陷检测

采用SEM扫描电镜进行电池材料检测,有助于提升电池性能,帮助客户优化产品设计和制造流程。蔡司SEM扫描电镜+CP磷酸锰锂晶界缺陷检测

SEM背散射技术还能够提供样品的成分信息及分布情况。背散射电子携带有样品的成分信息,原子序数大的元素比原子序数轻的元素背散射电子信号更强,在背散射图像中体现为更亮的区域,所以图像的衬度差异能体现不同元素组分的分布情况,尤其适用于相对原子质量相差较大的金属合金样品。

庆熙大学Joa等为了减小锌电极在液体电解质环境下的副反应,将锌(Zn)和铋(Bi)掺杂并球磨,通过观察球磨产物背散射图像里的衬度差异,来证实Zn-Bi合金电极的成功制备(亮区为Bi,暗区为Zn)。扫描电镜工作环境对真空度要求较高,图像质量受电池材料本身性质制约( 如导电性、磁性、热敏性、易挥发等) ,缺乏观察材料内部结构的能力,这都在一定程度上限制了它的功能和应用。

聚焦离子束-扫描电子显微镜双束系统(FIB-SEM)可以实现材料微纳米尺度上的精细加工;扫描透射电子显微镜(STEM)既可以获知材料的表面信息又可以探测材料的内部结构;环境扫描电镜(ESEM)可以对不导电、含水的样品进行直接观察,保留样品的真实性。

我们拥有20个自营实验室,这些实验室配备了80余台大中型仪器设备,总价值超过2亿元。因此可以根据客户需求进行定制化服务,满足不同企业的特定需求~ 蔡司SEM扫描电镜+CP磷酸锰锂晶界缺陷检测

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