顯微課堂：用于電池研發(fā)的惰性樣品制備和轉(zhuǎn)移工作流程

圖1:鋰離子電池(LB)電池的SEM成像，帶有鋰鎳錳鈷氧化物(NMC)陰極(上圖)和石墨銅箔陽(yáng)極(下圖)。中間可見陶瓷涂層的聚乙烯隔板(PE)。 圖片提供:Ing Silke Christiansen 教授，INAMeV，德國(guó)福希海姆。

電池橫截面的成像使研究人員能夠觀察和分析電池單元的精細(xì)結(jié)構(gòu)。在鋰離子電池(LIB)中，用于陽(yáng)極和陰極的電池箔用作集流器，并為活性材料提供機(jī)械支撐。

隔膜確保電池安全高效運(yùn)行。申池結(jié)構(gòu)直接影響LIBS的性能、效率和安全性、需要在循環(huán)過(guò)程中保持。

由于金屬鋰在大氣中的高反應(yīng)性，LIB研究需要復(fù)雜的樣品制備。惰性條件對(duì)于避免樣品制備過(guò)程中電池降解和產(chǎn)生假象至關(guān)重要。

徠卡顯微系統(tǒng)提供的電池研發(fā)工作流程涵蓋了從樣品橫截面到涂層的所有樣品制備步驟。在EMVCT500中，樣品在受控氣氛條件下轉(zhuǎn)移（圖2）。

圖2:Leica Microsysiems提供的電池研發(fā)工作流程。從左到右:手套箱中的橫裁面、情性氣氛中的轉(zhuǎn)移(EMVCT500、離子?xùn)|銑制(EMTIC3X、惰性氣氛中的轉(zhuǎn)移(EMVCT500、涂層(EMACE600)。

圖3:使用惰性工作流程(左)和空氣暴露工作流程(右)進(jìn)行樣品制備后，在 SEM下觀察到的帶有無(wú)機(jī)氧化物涂層的 PE箔分離器(上)的圖像。 圖片提供:Ing Silke Christiansen教授，INAMeV，德國(guó)福希海姆。

01 EM TIC 3X

• 揭示樣品的真實(shí)結(jié)構(gòu)和成分。制備各種樣品類型的高質(zhì)量表面，無(wú)論是硬的、軟的、脆的、異質(zhì)的還是熱敏感的。

• 用最小的再沉積或分層制備單層或多層箔的橫截面。

• 配備易于更換的樣品臺(tái)以適應(yīng)不同的工作流程。

離子束銑削

02 EM VCT500

• 促進(jìn)儀器之間的傳輸，確保徠卡顯微系統(tǒng)公司樣品制備產(chǎn)品組合內(nèi)的無(wú)縫連接。

• 在受控氣氛中實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸和無(wú)污染的傳輸。

• 可定制的連接，確保無(wú)憂的樣品制備工作并可與各品牌SEM/FIB/TOF SIMS等定制化連接。

樣品轉(zhuǎn)移

03 EM ACE600

• 全自動(dòng)、多功能的高真空鍍膜機(jī)可生產(chǎn)非常薄、細(xì)晶粒、導(dǎo)電金屬和碳涂層。

• 可配置多達(dá)兩個(gè)傾斜的靶源。

• EM ACE600搭配VCT500是實(shí)現(xiàn)無(wú)污染的冷凍掃描電鏡樣品制備的理想解決方案，具有全流程的環(huán)境控制。

高真空鍍膜