电池

未来储能系统的研究和开发一直是电池行业面临的一个关键技术挑战。要实现这个目标，必须要对电池中发生在电极的表面和界面处的的反应进行大量的分析和表征，这需要具有高灵敏度和高空间分辨率的表征技术来区分不同的化学状态。

锂离子电池被认为是电动汽车高能量密度二次电源和智能电网储能装置的基石，由此得到广泛的研究。锂离子电池的关键性能，如循环寿命、内阻、容量都和电极材料的微观结构密切相关。固体电解质界面（SEI）已经被证实对提高锂离子电池的寿命和性能至关重要。因此，充分的理解锂离子电池电极上形成 SEI 的机理和反应是非常必要的。

为此，TESCAN 提供了独有的双束电镜与飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)一体化系统。这套系统可以帮助电池行业的研究者和技术人员完成高分辨的表面分析，例如深度剖析和包括 Li、H 元素在内的元素面分布分析，揭示锂离子电池中的 SEI 的形成。
此外，LYRA3 和 FERA3 系列双束电镜能够实现 FIB 断层扫描，以重建锂离子电池电极在充放电循环中的三维结构的演变。

三维断层分析软件将三维成像与微分析信号相结合，使 3D EDS 和 3D EBSD 分析成为可能。
高分辨成像在复合框架的层面上揭示了微观结构的信息，这种复合框架是由高分子基体和的球状的活性颗粒组成。

电极不同循环阶段的 3D FIB-SEM 重构：活性颗粒（左侧）；炭黑等多孔非活性材料（中间）；不同相之间的界面（右侧）。感谢牛津大学 Dr. Bohang Song提供的样品。

Multi-Modal FIB-SEM Analysis of Li-Ion Batteries

Lithium ion batteries are a leading energy storage technology for electronic portable devices and hybrid electric vehicles. Simultaneous characterization of the structure, chemical composition and elemental distribution in Li-ion battery materials can reveal the relationship between Li-ion transport, structural effects (phase transformation, internal stress), and battery performance and its degradation.

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