直播回放 | 徕卡制样设备在锂电池材料制备中的应用

内容简介

锂电池材料结构对电池性能影响大，如材料内部孔隙分布/大小，掺杂等对电池材料的充放电，蓄电能力等影响大，在此次报告中将会分享如何将锂电池粉体材料剖开，如何将片内部掺杂，填充暴露无余，如何将锂电池隔膜断面完整无损切开观察缺陷，并会分享此类材料制样前处理的小技巧。

内容概要 

介绍的主要内容有徕卡制样设备制备锂电池样品的流程，根据正负极材料，隔膜材料，及其存在方式不同，有对应的制样方式。还根据锂电池样品，比如纯锂，含量比较高的镍的正极材料，比如碳酸锂这种负极材料，不能接触空气，怎么解决这类样品的制样？正负极材料，不干燥的条件下如何实现电镜观察？甚至隔膜在湿的状态下，其制样及观察流程，都会给大家介绍一下。介绍完制样流程之后，会给大家分享实际的应用案例。

首先我们来看锂离子电池的结构：

对于扫描电镜观察来说主要涉及三个方面：正极材料，负极材料和隔膜材料。

隔膜材料比较特殊，与正负极材料相比来说，其导电性能非常差，因为它属于高分子材料。在其制备过程中，既要保证制备出平整断面，又要保证电镜观察时的导电性。

锂电池材料断面制样的基本流程：

针对不导电的隔膜材料，镀膜的必要性：

• 扫描电子显微镜成像

• 增加导电性，减少荷电效应

• 增强二次电子/背散射电子信号的信噪比

• 减少电子穿透，仅产生表面信号

• 增加导热性，减少样品辐照损伤

• 降低操作难度

荷电现象：不导电样品，入射电子和出射电子数量不对等，图像扭曲变形、图像亮暗条带、失真，失去本来面目。如下图：

Leica EM ACE600镀2nm Pt膜，图像明亮，景深更好，Pt的二次电子信号激发效率要远高于高分子材料，孔洞内部的信号也被激发出来，立体感和景深更好。