Mikroskop pomaže u višestrukim pregledima dimenzija baterija
Nastali u 17. stoljeću, optički mikroskopi koriste valnu duljinu vidljive svjetlosti za povećanje predmeta do mikronske rezolucije i naširoko se koriste u znanostima o životu, znanosti o materijalima i drugim područjima. U području baterija, može promatrati strukturu elektrode, detektirati nedostatke elektrode i rast litijevih dendrita te pružiti vrijedne podatke za istraživanje i razvoj baterija. Međutim, ima ograničen raspon promatranja zbog ograničenja valne duljine vidljive svjetlosti, što se dobro rješava elektronskom mikroskopijom
Uveden 1931. godine, elektronski mikroskop koristi snop elektrona za povećanje objekta za faktor od 3 milijuna kako bi se postigla nanometarska rezolucija. Zbog veće razlučivosti elektronskog mikroskopa, u baterijskom istraživanju i razvoju, s različitim sondama, mogu se dobiti višedimenzionalne informacije (sastav, informacije o karakterizaciji, veličina čestica, omjer sastava itd.), kako bi se postigli materijali pozitivne i negativne elektrode , vodljivi agensi više mikrostruktura kao što su ljepila i dijafragme otkrivanje (promatranje morfologije materijala, stanje distribucije, veličina čestica, prisutnost nedostataka, itd.)
▲ SEM slike pozitivnih i negativnih baterijskih materijala, vodljivih sredstava, veziva i dijafragmi Izvor: Zeiss (testirano Zeissovim elektronskim mikroskopom)
Skenirajući elektronski mikroskop zbog visoke rezolucije. Skenirajući elektronski mikroskop. Može jasno prikazati i zabilježiti površinsku morfologiju materijala, čime postaje jedan od najprikladnijih načina za karakterizaciju morfologije materijala
Provjera baterije: od 2D do 3D
Iako je 2D planarna inspekcija jednostavna i učinkovita, ponekad može biti pristrana. 3D slikanje pruža programerima intuitivnije rezultate pregleda, poboljšavajući učinkovitost i performanse razvoja baterije.
Konkretno, tehnologija rendgenske mikroskopije, kao što je serija Zeiss Xradia Versa, omogućuje 3D nedestruktivno oslikavanje unutrašnjosti baterije visoke rezolucije, razlikovanje čestica elektrode i pora, dijafragme i zraka itd., što može uvelike pojednostavite proces i uštedite vrijeme
▲Snimanje unutrašnjosti ćelije u visokoj razlučivosti (skeniranje cijelog uzorka - odabir područja interesa - zumiranje i izvođenje snimanja u visokoj razlučivosti) Zasluge: ZEISS (testirano rendgenskim mikroskopom serije ZEISS XRadia Versa)
Nadovezujući se na to, ZEISS uvodi četverodimenzionalnu metodu karakterizacije evolucije tkiva koja omogućuje dobivanje više informacija i daje finije detalje
Fokusirana ionska zraka (FIB) sljedeće generacije je preferirani izbor kada su potrebne daljnje analize visoke razlučivosti. FIB u kombinaciji sa SEM-om omogućuje finu obradu i promatranje uzoraka na nanoskali. Zeiss i Thermo Fisher lansirali su srodne mikroskopske proizvode
4. Ispitivanje stanica na licu mjesta i aplikacije povezane s više tehnologija
Jedna ispitna metoda često ne karakterizira u potpunosti svojstva materijala. Stoga je industrija usvojila različitu ispitnu opremu za zajednički rad na postizanju višemetodske korelacije, što zauzvrat omogućuje dobivanje višedimenzionalnih informacija tijekom testiranja, čineći rezultate intuitivnijim.
Rano je polazište za višemetodsku korelaciju bila potreba za promatranjem objekta koji se ispituje pri različitim rezolucijama. Upotrebom CT→X-ray mikroskopije→FIB-SEM, odabirom područja i postupnim zumiranjem, mogu se dobiti sveobuhvatnije i točnije informacije, dok se može ostvariti brzo pozicioniranje, čineći testiranje učinkovitijim
▲Korelacijska analiza anodnih materijala na više skala
Kako bi se postigla in-situ analiza u više razmjera, kao što su WITec (Njemačka), Tescan (Češka) i Zeiss pokrenuli su sustav RISE, koji ostvaruje kombiniranu primjenu Raman slike i SEM tehnologije. Kombinacijom topografije stanične površine (SEM), distribucije elemenata (EDS) i informacija o molekularnom sastavu materijala elektrode (Ramanovo mapiranje)
