锂电池中石墨扫描电镜分析检测方案(扫描电镜)

PHENOMSCIENTIFIC飞 纳 电 镜 锂离子电池中石墨的扫描电镜分析 锂离子电池生产 过去的三十年，锂离子电池已经彻底改变了能源行业，与镍镉电池相比，锂离子电池重量更轻，充电时间短，并且在极端条件下具有更好的性能。锂离子电池的一个关键组成是石墨，这是电池电极的中阳极的主要材料。 当电池充电时，锂离子通过电解液从阴极流向阳极。然后，当电池放电时，此过程被逆转。电池阴极可以使用多种材料，但石墨是大多数阳极的首选材料，这要归功于其存量丰富，低沉本和长循环寿命。循环寿命是指电池能经受的充电与放电循环次数，反映了电池的工作时间长短。 为什么石墨用于电池? 随着全球各行各业致力于创造性能更强的锂离子电池，为电动汽车甚至电网规模的储能站等各种设备供电石墨发挥着越来越重要的作用。通常需要将天然片状石墨转化为球形后使用，或者通过生产管控得到质量一致的合成石墨，高质量的合成石墨的生产需要3000℃的温度。 优化石墨的形态使研究人员能够创造出具有更高倍率性能、能量密度和首效、更长的循环寿命和更好安全性能的阳极。球形石墨颗粒可以有效填充，有利于提高整体导电性。使用扫描 电子显微镜(SEM)，研究人员可以直观地研究颗粒的形态，而光学显微镜在观察石墨等黑色粉末时很难使用。与光学显微镜相比，扫描电子显微镜还具有更高的分辨率。 锂离子电池用石墨的扫描电镜分析 研究人员通常缺乏内部设备和相关经验，会将样品送到有大型落地电镜的分析实验室进行分析。这些落地电镜需要专人操作，而外包这些分析会延迟结果。 使用飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL 拍摄的石墨颗粒图像。左上图是天然石墨。其他图像是五种不同的处理方法的合成石墨，目的是找到最接近球形天然石墨形态的材料。 通过使用 Phenom XL 的专用自动扫描软件，研究人员可以显著缩短这些实验的时间。Phenom XL 让研究人员经过简单培训后即可亲自进行分析。 使用专用的自动扫描软件， Phenom XL 一次可以自动测试36个样本，在30分钟内生成超过200张图像。该软件使用简单，用户只需输入样品数量以及放大倍率，完成此操作 后，图像采集可以在无人值守的夜间完成，从而大大缩短了分析时间，同时消除了不同操作员导致的图像质量变化。 Phenom XL 可以生成 8 nm 分辨率的图像，这对20um 石墨颗粒而言是成像分析的理想仪器。此外，直观的用户界面减少了培训要求，使更多的用户参与使用。 当下全球的研究员致力于改进锂离子电池阳极的石墨，而具有专用自动扫描软件的Phenom XL 台式扫描电镜可以自动执行测试中的重复工作。由于能够在部门内快速准确地表征这些样品，用户们可以加快研发过程，以设计更安全、更强大和更持久的理离子电池。 关于作者飞纳电镜 荷兰飞纳作为全球领先的桌面扫描电子显微镜供应商，专注于为亚微米级和纳米级应用的成像提供解决方案。。飞纳台式扫描电镜被用于广泛的市场和应用领域，如材料科学、电子、纳米颗粒、生物医学、纺织纤维和地质科学等。 锂离子电池生产过去的三十年，锂离子电池已经彻底改变了能源行业，与镍镉电池相比，锂离子电池重量更轻，充电时间短，并且在极端条件下具有更好的性能。锂离子电池的一个关键组成是石墨，这是电池电极的中阳极的主要材料。当电池充电时，锂离子通过电解液从阴极流向阳极。然后，当电池放电时，此过程被逆转。电池阴极可以使用多种材料，但石墨是大多数阳极的首选材料，这要归功于其存量丰富，低沉本和长循环寿命。循环寿命是指电池能经受的充电与放电循环次数，反映了电池的工作时间长短。