Mikroskop pomáha pri kontrole viacerých rozmerov batérií
Optické mikroskopy, ktoré vznikli v 17. storočí, využívajú vlnovú dĺžku viditeľného svetla na zväčšenie objektov na mikrónové rozlíšenie a sú široko používané v biologických vedách, materiáloch a iných oblastiach. V oblasti batérií dokáže pozorovať štruktúru elektród, odhaliť defekty elektród a rast dendritov lítia a poskytnúť cenné údaje pre výskum a vývoj batérií. Má však obmedzený pozorovací rozsah kvôli obmedzeniu vlnovej dĺžky viditeľného svetla, čo je dobre vyriešené elektrónovou mikroskopiou
Elektrónový mikroskop, ktorý bol predstavený v roku 1931, využíva elektrónový lúč na zväčšenie objektu o faktor 3 milióny na dosiahnutie nanometrového rozlíšenia. Vďaka vyššiemu rozlíšeniu elektrónového mikroskopu môže výskum a vývoj v batérii s rôznymi sondami získať viacrozmerné informácie (zloženie, charakterizačné informácie, veľkosť častíc, pomer zloženia atď.), Na dosiahnutie pozitívnych a negatívnych elektródových materiálov , vodivé činidlá viac mikroštruktúr, ako sú adhezíva a detekcia membrán (pozorovanie morfológie materiálu, stavu distribúcie, veľkosti častíc, prítomnosti defektov atď.)
▲ SEM snímky pozitívnych a negatívnych materiálov batérií, vodivých činidiel, spojív a membrán Zdroj: Zeiss (testované elektrónovým mikroskopom Zeiss)
Rastrovací elektrónový mikroskop vďaka vysokému rozlíšeniu. Rastrovací elektrónový mikroskop. Dokáže jasne odrážať a zaznamenávať povrchovú morfológiu materiálu, čím sa stáva jedným z najpohodlnejších prostriedkov na charakterizáciu morfológie materiálu
Kontrola batérie: Od 2D po 3D
Hoci je 2D planárna kontrola jednoduchá a efektívna, niekedy môže byť neobjektívna. 3D zobrazovanie poskytuje vývojárom intuitívnejšie výsledky kontroly, čím zlepšuje efektivitu a výkon vývoja batérií.
Najmä technológia röntgenovej mikroskopie, ako je séria Zeiss Xradia Versa, umožňuje 3D nedeštruktívne zobrazenie vnútra batérie s vysokým rozlíšením, rozlišovanie medzi časticami elektród a pórmi, membránou a vzduchom atď. zjednodušiť proces a ušetriť čas
▲Zobrazenie vnútra bunky vo vysokom rozlíšení (skenovanie celej vzorky - výber oblasti záujmu - priblíženie a zobrazovanie s vysokým rozlíšením) Poďakovanie: ZEISS (testované s röntgenovým mikroskopom radu ZEISS XRadia Versa)
Na základe toho ZEISS predstavuje štvorrozmernú metódu charakterizácie vývoja tkaniva, ktorá umožňuje získať viac informácií a poskytuje jemnejšie detaily
Technológia zaostreného iónového lúča (FIB) novej generácie je preferovanou voľbou, keď sú potrebné ďalšie analýzy s vysokým rozlíšením. FIB v kombinácii so SEM umožňuje jemné spracovanie a pozorovanie vzoriek v nanoúrovni. Zeiss a Thermo Fisher uviedli na trh súvisiace produkty pre mikroskopiu
4. Testovanie buniek in-situ a aplikácie súvisiace s viacerými technológiami
Jedna skúšobná metóda často úplne necharakterizuje vlastnosti materiálu. Preto priemysel prijal rôzne testovacie zariadenia, aby spolupracovali na dosiahnutí korelácie viacerých metód, čo zase umožňuje získať viacrozmerné informácie počas testovania, vďaka čomu sú výsledky intuitívnejšie.
Na začiatku bola východiskovým bodom pre multimetódovú koreláciu potreba pozorovať testovaný objekt v rôznych rozlíšeniach. Použitím CT→röntgenovej mikroskopie→FIB-SEM, výberom oblasti a postupným približovaním možno získať komplexnejšie a presnejšie informácie, pričom je možné realizovať rýchle určovanie polohy, vďaka čomu je testovanie efektívnejšie
▲Viacstupňová korelačná analýza materiálov anód
S cieľom dosiahnuť in-situ viacrozmernú analýzu, ako napríklad WITec (Nemecko), Tescan (Česká republika) a Zeiss spustili systém RISE, ktorý realizuje kombinovanú aplikáciu Ramanovho zobrazovania a technológie SEM. Prostredníctvom kombinácie topografie bunkového povrchu (SEM), elementárnej distribúcie (EDS) a informácií o molekulovom zložení materiálu elektródy (Ramanovo mapovanie)
