锂离子电池于1991年商业化推出，在追求这种增长最快的电池化学物质的质量、安全性和寿命方面提出了新的分析挑战。锂离子电池(LIB)的基本结构包含多达10种不同的薄膜，它们被合成以形成至少那么多的固体-固体界面。这些界面由极薄的阴极材料、绝缘屏障、阳极材料、金属集流器和电解质组成。亚博网站下载这些不同的组件以粉末、薄片和液体的形式存在，需要在组装前后和重复充/放电操作之后进行评估。
扫描电子显微镜(SEM)支持新锂离子电池技术的发展，通过微米到纳米尺度的形态观察，以及创建高性能涂层和粉末所需的化学分析。超低电压成像与扫描电镜中的信号滤波相结合，允许直接成像和分析电池成分(阳极和阴极)，具有纳米分辨率。此外,分析的重要方面之一是能够在纳米探针的化学成分(图1)。JEOL FESEM提供执行微量分析的能力和能量色散谱(EDS)在极低的电压来确定局部化妆的标本,特别是,低原子序数物质，如碳和氟。亚博网站下载此外,独特的JEOL软X射线光谱仪（SXES）允许研究人员分析李。
图。1。EDS Lib阴极地图为1.2kV，6NA，10kx。该地图显示C，F，Co和O.采用Jeol FeSEM的分布。
“当前研究的一个重要推动力是把电化学行为与细胞内发生的物理现象联系起来，”马萨诸塞州沃本离子材料公司的Ahmed Al-Obeidi博士说。亚博网站下载“为了做到这一点，通常需要研究电池组件的3D微观结构以及这些层之间形成的界面。宽束离子铣削是一种获得干净截面的可靠方法，可以提供微观结构信息，当与EDS结合时，可以通过相和化学测绘实现高空间分辨率。锂离子电池由陶瓷、金属箔和聚合物组成，这是一个复杂的系统，使用传统的机械横截面技术很难获得无人工合成的横截面。”离子铣削是唯一可靠的技术，以获得清楚的感觉不同的层以及层之间的界面(图2)。
图2。用JEOL CP抛光机准备的LIB横截面的反向散射图像。
此外，对于评估可能在暴露于空气时可能反应和降解的锂离子电池材料，具有防止样品暴露于大气中的技术是必不可少亚博网站下载的。为此目的，JEOL已经建立了一个指定的工作流程，该设计包括一种共同的空气隔离传递容器，用于转移已经在惰性气体环境（例如在手套箱）中制备的样本到指定的样品制备设备（app亚博体育宽离子束抛光设备，app亚博体育Cryo横截面抛光机)，然后通过一个样品交换室进入扫描电镜，而不将样品暴露在大气中，以便使用FE-SEM观察(图3)。在这里的例子中，含有LiCoO的锂离子电池正极材料的样品2首先观察到没有暴露于大气，然后在将样品暴露于空气之后观察到相同的位置。在未曝光的标本上没有观察到沉积物，但是当在暴露于空气后观察到相同的位置时，观察到沉积物。这证明了转移容器防止试样暴露在空气中的影响。
图3。吉罗2在yabo214空气暴露之前和之后正电极中的颗粒。显然，空气暴露引入了与大气氧的标本反应性相关的各种伪影。
空气隔离标本制备和转移工作流程和特殊数据保真品的组合JEOL FE sem独特地适合满足LIB研究需求的要求。“我们将样品送到几周内令人难以置信 - 非常美丽的图像 - JEOL具有非常熟练的团队和强大的成像能力。我们访问的所有SEM（直到现在）没有惰性转移方法，这对于电化学或化学活性材料很重要，而JEOL仪器提供是必要的解决方案“，Ahmed Al-Obeidi博士说。亚博网站下载本月的IT8亚博网站下载00 FE SEM和Cryo横截面抛光机等等待离子材料。
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