Mikroskop pomaže u višestrukim pregledima dimenzija baterija
Nastali u 17. veku, optički mikroskopi koriste talasnu dužinu vidljive svetlosti za uvećanje objekata do mikronske rezolucije, i široko se koriste u naukama o životu, nauci o materijalima i drugim poljima. U oblasti baterija, može posmatrati strukturu elektroda, detektovati defekte elektroda i rast litijumskih dendrita, i pružiti dragocene podatke za istraživanje i razvoj baterija. Međutim, ima ograničen raspon posmatranja zbog ograničenja talasne dužine vidljive svjetlosti, što je dobro riješeno elektronskom mikroskopom
Predstavljen 1931. godine, elektronski mikroskop koristi elektronski snop za povećanje objekta za faktor od 3 miliona kako bi se postigla nanometarska rezolucija. Zbog veće rezolucije elektronskog mikroskopa, u istraživanju i razvoju baterije, sa različitim sondama, može se dobiti višedimenzionalne informacije (sastav, informacije o karakterizaciji, veličina čestica, omjer sastava, itd.), kako bi se postigli pozitivni i negativni materijali elektrode , provodljivi agensi više mikrostruktura kao što su ljepila i detekcija dijafragme (promatranje morfologije materijala, stanja distribucije, veličine čestica, prisutnosti defekata, itd.)
▲ SEM slike pozitivnih i negativnih materijala baterija, provodnih sredstava, veziva i dijafragmi Izvor: Zeiss (testirano Zeiss elektronskim mikroskopom)
Skenirajući elektronski mikroskop zbog svoje visoke rezolucije. Skenirajući elektronski mikroskop. Može jasno odraziti i snimiti morfologiju površine materijala, postajući tako jedno od najprikladnijih sredstava za karakterizaciju morfologije materijala
Inspekcija baterije: od 2D do 3D
Iako je 2D planarna inspekcija jednostavna i efikasna, ponekad može biti pristrasna. 3D slikanje pruža programerima intuitivnije rezultate inspekcije, poboljšavajući efikasnost i performanse razvoja baterija.
Konkretno, tehnologija rendgenske mikroskopije, kao što je Zeiss Xradia Versa serija, omogućava 3D nedestruktivno snimanje unutrašnjosti baterije visoke rezolucije, razlikovanje između čestica elektrode i pora, dijafragme i zraka, itd., što može uvelike pojednostavite proces i uštedite vrijeme
▲Snimanje unutrašnjosti ćelije visoke rezolucije (skeniranje cijelog uzorka - odabir područja od interesa - zumiranje i izvođenje snimanja u visokoj rezoluciji) Zasluge: ZEISS (testirano sa ZEISS XRadia Versa rendgenskim mikroskopom)
Nadovezujući se na to, ZEISS uvodi četverodimenzionalnu metodu karakterizacije evolucije tkiva koja omogućava dobivanje više informacija i pruža finije detalje.
Tehnologija fokusiranog jonskog snopa nove generacije (FIB) je poželjan izbor kada su potrebne dalje analize visoke rezolucije. FIB u kombinaciji sa SEM omogućava finu obradu i posmatranje uzoraka na nanoskali. Zeiss i Thermo Fisher lansirali su srodne mikroskopske proizvode
4. In-situ testiranje ćelija i aplikacije povezane sa više tehnologija
Jedna metoda ispitivanja često ne karakterizira u potpunosti svojstva materijala. Stoga je industrija usvojila različitu opremu za testiranje kako bi zajedno radila na postizanju korelacije više metoda, što zauzvrat omogućava dobijanje višedimenzionalnih informacija tokom testiranja, čineći rezultate intuitivnijim.
U početku, početna tačka za korelaciju više metoda bila je potreba da se posmatra objekat koji se testira u različitim rezolucijama. Koristeći CT→Rentgensku mikroskopiju→FIB-SEM, odabirom područja i postupnim zumiranjem, mogu se dobiti sveobuhvatnije i preciznije informacije, dok se brzo pozicioniranje može ostvariti, čineći testiranje efikasnijim
▲Multi-scale korelaciona analiza anodnih materijala
U cilju postizanja multi-scale analize na licu mjesta, kao što su WITec (Njemačka), Tescan (Češka Republika) i Zeiss pokrenuli su RISE sistem, koji realizuje kombinovanu primjenu Raman imaginga i SEM tehnologije. Kroz kombinaciju topografije površine ćelije (SEM), elementarne distribucije (EDS) i informacija o molekularnom sastavu materijala elektrode (Ramanovo mapiranje)
