性少妇mdms丰满hdfilm,人人操五月,成熟老妇高潮二区三区,无码 少妇 一区

<rt id="apnnp"></rt>
  • <span id="apnnp"></span>
    <i id="apnnp"><meter id="apnnp"></meter></i>

        <span id="apnnp"></span>

        <li id="apnnp"></li>
        <li id="apnnp"><meter id="apnnp"><th id="apnnp"></th></meter></li>

      1. <label id="apnnp"></label>
      2. 您好!歡迎訪問徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司網(wǎng)站!
        全國服務(wù)咨詢熱線:

        17806260618

        當(dāng)前位置:首頁 > 技術(shù)文章 > 鋰電池材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究手段,你選對了嗎?(一)

        鋰電池材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究手段,你選對了嗎?(一)

        更新時間:2022-03-23      點擊次數(shù):886

        徠卡LSR 武素芳
        鋰電池是最成功的商業(yè)化電化學(xué)產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品,電器,網(wǎng)格存儲,汽車,發(fā)電站等生活的各個方面。然而,鋰電池還有很多的性能需要改善,例如能量密度,循環(huán)能力,存儲能力,安全性等等,正因如此,我們需要了解電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 
          
             鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,為了改進(jìn)性能,可以用多種表征手段來揭示電池內(nèi)部的充放電行為,鋰電池內(nèi)部的結(jié)構(gòu)改變有多個維度,包括原子級晶體結(jié)構(gòu)的改變,固態(tài)電解質(zhì)界面(SEI)生長,微米級電極顆粒破碎,宏觀上電池膨脹等,這些變化都會影響電化學(xué)性能,成像技術(shù)給出的鋰電池的2D或3D的空間分辨率,可以幫助研究人員分析失敗機(jī)理,提高鋰電池實際使用性能。
        比如,在“鋰電池中電極材料裂紋結(jié)構(gòu)制備及其電化學(xué)性能研究"中,作者將NCM材料(三元正極材料)作為研究對象,即含有Li、Ni、Co、Mn和O的材料,用徠卡三離子束切割儀EM TIC3X切割材料粉末,看內(nèi)部裂紋結(jié)構(gòu)(圖1)。
         
        圖1.NCM不同壓實密度內(nèi)部孔道分布及結(jié)構(gòu)示意圖
         
        電子束成像技術(shù)(EM)目前來說是鋰電池成像里使用最多的。電子束德布意耳波長小于10-10m,主要是樣品和電子束相互作用激發(fā)一系列的X-射線,電子信號。電鏡成像可以到達(dá)原子級別,可以輕松獲得元素分布圖,化學(xué)價位分析和3D重構(gòu)。電鏡分辨率可達(dá)0.05nm,可以很容易揭示鋰電池原子級的催化和儲能的機(jī)理。
        但是電鏡也有自身限制:
        1)電子束工作需要高真空,不利于電解液的研究;
        2)電子束和輕質(zhì)元素相互作用弱,不太容易獲得鋰離子;
        3)透射電子束對電極材料的穿透深度一般在10-6m,當(dāng)鋰電池電極顆粒大于10-5m時,則不太合適;
        4)高能電子束可能會損傷樣品。但這里有其他的解決方案,原位電鏡,冷凍電鏡,3D重構(gòu)。
            冷凍電鏡首先是應(yīng)用在生物大分子中,優(yōu)點是保持樣品的結(jié)構(gòu)真實性。此方法的發(fā)明者們在2017年獲得了諾貝爾化學(xué)獎。這項技術(shù)在固態(tài)電池研究中,可直觀看到鋰枝晶的形成,SEI的結(jié)構(gòu),還有在樣品制備和電子束輻照中容易受影響的部分。和傳統(tǒng)的電鏡技術(shù)相對比,冷凍電鏡有兩個顯著特點:低溫,低電壓。在樣品準(zhǔn)備,轉(zhuǎn)移和測試過程中,都需要在極低的溫度(?170 °C)下進(jìn)行,樣品的脆弱結(jié)構(gòu)被凍住并得到保存,同時,冷凍電鏡測試中電子束強(qiáng)度遠(yuǎn)低于常規(guī)電鏡,減少了樣品的損傷。
            近年來,徠卡電鏡制樣設(shè)備為鋰電池材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究提供助力,在國內(nèi)外多個頭部鋰電池材料高校研究所,企業(yè)實驗室檢測部門,都有徠卡制樣的身影。
          
        徠卡電鏡制樣產(chǎn)品全家福
         
        在接下來的內(nèi)容中,我們會先后介紹徠卡制樣設(shè)備在正極材料,負(fù)極材料,隔膜材料,固態(tài)電池等方面案例。
         
         在“鈷酸鋰雙晶界裂紋降解的原子機(jī)理"一文中,作者使用徠卡EM TIC 3X做截面切割后,采用EBSD統(tǒng)計鈷酸鋰,孿晶比例超過40%。孿晶界是一種缺陷,在晶界處容易產(chǎn)生裂紋,主要包括解理裂紋和分解裂紋。文章里面對這兩種裂紋的形核和生長機(jī)制做了詳細(xì)的分析。
         
        圖2.孿晶界的EBSD圖示及晶向
         
         
        在“鈷酸鋰多元素?fù)诫s方法極大提高其電化學(xué)性能"一文中,作者采用徠卡三離子束EM TIC 3X切割循環(huán)后的極片,并作SEM形貌分析
         
        圖3.循環(huán)后極片的離子束切割SEM圖片示意圖
         
        在“納米結(jié)構(gòu)和開孔顆粒形態(tài)對鋰離子電池的電極加工及電化學(xué)性能"一文中,作者采用徠卡三離子束EM TIC 3X切割不同孔隙度極片,并作電鏡觀察及EDS分析:
         
        圖4.離子切割壓延電極的掃描電鏡圖片
         
        為什么說徠卡三離子束設(shè)備適合正極材料的加工呢?這和它的功能和設(shè)計是分不開的。
        徠卡三離子束設(shè)備EM TIC 3X可以常溫,可以冷凍,也可以真空傳輸或冷凍傳輸,根據(jù)加工需要,可隨時隨地升級變身新功能。
        在鋰電池正極材料看平整斷面時,通常使用常溫加工,標(biāo)準(zhǔn)樣品臺即可滿足通常需要;
        若測試樣品數(shù)量多,則可選擇三樣品臺,一次放三個樣品,到預(yù)設(shè)定時間后,取出即可;
        若樣品中鋰及其化合物含量高,短時間也不可以接觸空氣,或高鎳正極材料,不能短時間接觸空氣,則可選擇真空傳輸,全程真空裝載加工樣品,且加工完畢可真空轉(zhuǎn)移至電鏡中實現(xiàn)最終觀察。
         
        圖5.徠卡三離子束設(shè)備EM TIC 3X結(jié)構(gòu)及樣品臺功能選項示意圖
        徠卡三離子束設(shè)備采用鞍型場槍設(shè)計,對于正極材料非常友好,鞍型場槍能量分散,對于一個點,熱量低,特別適合摻雜不耐熱樣品或循環(huán)對比實驗。循環(huán)實驗中,使用后的電極中往往會摻入部分有機(jī)物,此時的低熱加工,對樣品來說再合適不過。此類槍由于設(shè)計時沒有磁場的引入,對于電池材料的粉體原料或電極的掉粉問題,不會產(chǎn)生吸附現(xiàn)象,極大延長了槍的維護(hù)周期。
         
         
        如果您需要了解此設(shè)備的信息或者需要了解樣品制備方法,無論是電池哪一部分,均可隨時跟我們聯(lián)系并作交流。
         
        參考文獻(xiàn):
        [1] Zhe Deng, Xing Lin, Zhenyu Huang, Jintao Meng, Yun Zhong, Guangting Ma, Yu Zhou, Yue Shen, Han Ding, and Yunhui Huang. Recent Progress on Advanced Imaging Techniques for Lithium-Ion Batteries. Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2000806
        [2] Performance Guangxin Li, Ya Wen, BinBin Chu, Longzhen You, Lingfeng Xue, Xiang Chen,
        Tao Huang, and Aishui Yu. Comparative Studies of Polycrystal and Single-Crystal
        LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2 in Terms of Physical and Electrochemical Performance. ACS Sustainable
        Chem. Eng. 2021, 9, 11748?11757
        [3] Yuyuan Jiang, Pengfei Yan, Mingchao Yu, Jianming Li, Hang Jiao, Bo Zhou, Manling Sui.
        Atomistic mechanism of cracking degradation at twin boundary of LiCoO2. Nano Energy 78
        (2020) 105364
        [4] Xing-Qun Liao, Pan-Li Ren, Chang-Ming Zhang, Zhou-Lan Yin, Guo,Cong Liu and Jin-Gang Yu. Highly improved electrochemical performances of LiCoO2 via a multi-element co-doping strategy. New J. Chem., 2021, 45, 5596.
        [5] Marcus Mu?ller, Luca Schneider, Nicole Bohn, Joachim R. Binder, and Werner Bauer. Effect of Nanostructured and Open-Porous Particle Morphology on Electrode Processing and Electrochemical Performance of Li-Ion Batteries. ACS Appl. Energy Mater. 2021, 4, 1993?2003

        相關(guān)產(chǎn)品:徠卡三離子束EM TIC 3X
        了解更多:徠卡電鏡制樣的信息

        了解更多:徠卡顯微

        徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿(mào)易有限公司
        地址:上海市長寧區(qū)福泉北路518號2座5樓
        郵箱:lmscn.customers@leica-microsystems.com
        傳真:
        關(guān)注我們
        歡迎您關(guān)注我們的微信公眾號了解更多信息:
        歡迎您關(guān)注我們的微信公眾號
        了解更多信息