Mikroskop membantu beberapa dimensi pemeriksaan baterai
Berasal dari abad ke-17, mikroskop optik menggunakan panjang gelombang cahaya tampak untuk memperbesar objek hingga resolusi mikron, dan banyak digunakan dalam ilmu kehidupan, ilmu material, dan bidang lainnya. Di bidang baterai, ia dapat mengamati struktur elektroda, mendeteksi cacat elektroda dan pertumbuhan dendrit litium, serta memberikan data berharga untuk penelitian dan pengembangan baterai. Namun, jangkauan pengamatannya terbatas karena keterbatasan panjang gelombang cahaya tampak, yang dapat diselesaikan dengan baik dengan mikroskop elektron
Diperkenalkan pada tahun 1931, mikroskop elektron menggunakan berkas elektron untuk memperbesar suatu objek dengan faktor 3 juta untuk mencapai resolusi nanometer. Karena resolusi mikroskop elektron yang lebih tinggi, dalam penelitian dan pengembangan baterai, dengan probe yang berbeda, informasi multidimensi (komposisi, informasi karakterisasi, ukuran partikel, rasio komposisi, dll.) dapat diperoleh, untuk mencapai bahan elektroda positif dan negatif. , agen konduktif lebih banyak struktur mikro seperti perekat dan deteksi diafragma (pengamatan morfologi material, keadaan distribusi, ukuran partikel, adanya cacat, dll.)
▲ Gambar SEM bahan baterai positif dan negatif, bahan konduktif, pengikat, dan diafragma Sumber: Zeiss (diuji dengan mikroskop elektron Zeiss)
Memindai Mikroskop Elektron karena resolusinya yang tinggi. Memindai Mikroskop Elektron. Dapat dengan jelas merefleksikan dan mencatat morfologi permukaan material, sehingga menjadi salah satu cara paling mudah untuk mengkarakterisasi morfologi material
Pemeriksaan Baterai: Dari 2D ke 3D
Meskipun pemeriksaan bidang 2D sederhana dan efektif, terkadang pemeriksaan ini bias. Pencitraan 3D memberi pengembang hasil pemeriksaan yang lebih intuitif, meningkatkan efisiensi dan kinerja pengembangan baterai.
Secara khusus, teknologi mikroskop sinar-X, seperti seri Zeiss Xradia Versa, memungkinkan pencitraan 3D non-destruktif beresolusi tinggi di bagian dalam baterai, membedakan antara partikel elektroda dan pori-pori, diafragma dan udara, dll., yang dapat sangat membantu menyederhanakan proses dan menghemat waktu
▲ Pencitraan bagian dalam sel dengan resolusi tinggi (memindai seluruh sampel - memilih wilayah yang diinginkan - memperbesar dan melakukan pencitraan resolusi tinggi) Kredit: ZEISS (diuji dengan mikroskop sinar-X seri ZEISS XRadia Versa)
Berdasarkan hal ini, ZEISS memperkenalkan metode karakterisasi evolusi jaringan empat dimensi yang memungkinkan diperoleh lebih banyak informasi dan memberikan detail yang lebih baik.
Teknologi sinar ion terfokus (FIB) generasi berikutnya adalah pilihan yang lebih disukai ketika analisis resolusi tinggi lebih lanjut diperlukan. FIB dikombinasikan dengan SEM memungkinkan pemrosesan dan pengamatan sampel yang baik pada skala nano. Zeiss dan Thermo Fisher keduanya meluncurkan produk mikroskop terkait
4. Pengujian sel di tempat dan aplikasi terkait multi-teknologi
Salah satu metode pengujian seringkali tidak sepenuhnya mengkarakterisasi sifat material. Oleh karena itu, industri telah mengadopsi peralatan pengujian yang berbeda untuk bekerja sama guna mencapai korelasi multi-metode, yang pada gilirannya memungkinkan informasi multi-dimensi diperoleh selama pengujian, sehingga menghasilkan hasil yang lebih intuitif.
Pada awalnya, titik awal korelasi multi-metode adalah kebutuhan untuk mengamati objek yang diuji pada resolusi berbeda. Menggunakan CT→X-ray microscopy→FIB-SEM, memilih area dan memperbesar secara bertahap, informasi yang lebih komprehensif dan akurat dapat diperoleh, sementara penentuan posisi dapat dilakukan dengan cepat, sehingga pengujian menjadi lebih efisien
▲ Analisis korelasi multi-skala bahan anoda
Untuk mencapai analisis multiskala in-situ, seperti WITec (Jerman), Tescan (Republik Ceko), dan Zeiss telah meluncurkan sistem RISE, yang mewujudkan penerapan gabungan pencitraan Raman dan teknologi SEM. Melalui kombinasi topografi permukaan sel (SEM), distribusi unsur (EDS) dan informasi komposisi molekul bahan elektroda (pemetaan Raman)
