最突出的挑战之一电池生产过程中的污染问题。污染物是一个关键问题在过程的每个阶段,从生产的阴极、阳极和电池电池模块组装和测试。
电池中污染物的存在会导致一系列的问题,例如,降低材料的使用效率,导致危险的内部短裤或加速细胞退化。
因此,它是至关重要的,材料科学家可以开发全面了解实际和潜在污染物在整个电池制造过程。
结合扫描电子显微镜(SEM)和能量色散x射线能谱(EDS)可以使用的调查中污染物的结构和基本信息电池材料欧洲杯足球竞彩。
电池通常表现出低浓度污染物水平,然而,这意味着图像采集时可能相当耗时的通过传统EDS研究这些污染物。
这篇文章展示了一个快速、简单的方法来描述这些污染物使用热科学Axia™™ChemiSEM——小说SEM平台旨在带来急需的速度和简单材料微观结构分析和缺陷的发现。欧洲杯足球竞彩
大规模的导航
轴向ChemiSEM允许用户快速识别污染物的存在在一个大的视野。这是由于系统的综合集成不同的成像方式,例如,生活定量元素映射和常规扫描电镜成像。
图1所示。大规模收集获得的导航蒙太奇图像相邻帧生成指向-点击导航的低放大图像。750μm x 370μm。采集参数:acc电压20 keV, uA电子束电流0.13。图片来源:热费希尔科学,电子显微镜的解决方案
图1显示了一个导航图像获得表面上的锂钴氧化物(LiCoO2使用轴向ChemiSEM)阴极。这种大规模的样本包括概述EDS数据和收集在15分钟。
灰度图像的形态学信息,对比基于背散射电子信号通常不能提供足够的信息来识别感兴趣的区域进行污染分析。
这种限制来自背散射电子图像提供了一个成分对比基于原子序数。成分对比两个不同的元素也常常反映在灰度相似。
在本文的示例中,定量轴向ChemiSEM提供的基本信息已经确认一些外国元素的存在和位置在大规模概述-镁(毫克),铝(Al)和钛(Ti)。
这大规模的函数作为一个导航概述图像,使容易感兴趣的区域含有污染物的运动之前执行一个更详细的描述。
结合能谱分析
与导航图像作为参考,用户可以点击感兴趣的点驱动阶段,这一过程大大降低time-to-data每个可疑的污染物。
图2。传统的背散射电子图像感兴趣的区域(上)和定量元素映射(底部)收购了80秒。(电压采集参数:acc 10 keV,电子束电流0.76 nA,停留时间5美元)。图片来源:热费希尔科学,电子显微镜的解决方案
一个感兴趣的领域的描述突出显示在图1中给出了在图2中,进一步证明这种能力专注于特定区域。
传统提供的背散射电子图像扫描电镜成像提供了一些初步的反馈组成,但这并没有提供足够的信息成功地识别污染物。
的轴向ChemiSEM提供几乎即时定量元素信息每次灰度图像获得由于平台的不间断x射线检测。
这些x射线在后台获取和处理的灰度图像采集,提供定量元素信息补充的原始信号通常获得通过传统EDS总值计算映射分析。
这种不断的获取基本信息等同于无缝表征经验——没有必要等待数据;因此,没有时间浪费。
定量元素映射(图2)与传统的并行收集SEM图像采集,与用户只需要激活定量元素视图来访问这个。
与传统的EDS系统不同,没有必要在这个例子中获得数据。
用户可以生成一套完整的图片突出显示一个元素(图3)来实现更好的查看每个元素的分布。
本文提供的示例显示公司的存在——从LiCoO的主要元素2——以及铝、镁和钛电极。
这三个元素是意想不到的污染物,可能介绍了电池的生产,例如,在阴极材料的合成、混合或涂层过程。欧洲杯足球竞彩
这种方法意味着用户仍然集中在寻找很奇怪,很容易地识别元素,导致更直观、准确的发现过程。
点分析
点分析是获得执行的精确量化的元素出现在污染。这里显示的例子重点。
图3。第一张照片上面显示了钴的分布(有限公司),是电池矩阵的一部分。其他三个突出铝(Al)的分布图像,镁(Mg)和钛(Ti)污染,分别。上图显示的红点的位置将进行进一步分析。图片来源:热费希尔科学,电子显微镜的解决方案
传统EDS的完整功能完全集成到Axia ChemiSEM用户界面。这意味着不需要切换到一个不同的软件包。点的位置分析一个红点在第一图所示的图3。
加速电压和电子束电流降低,同一点分析已经完成。
这使得交互的排斥体积对定量结果的影响污染物的成分。图4显示了一个比较分析的加速电压的函数。
Axia ChemiSEM改进和直观的图形用户界面提供了自动化系统比对,允许分析参数的变化没有手动调整,允许快速和直观的分析。
图4。污染成分量化不同的收购条件(10 0.76 keV和nA, 5 0.28 keV和nA, 3 0.16 keV和nA)。图片来源:热费希尔科学,电子显微镜的解决方案
点分析了使用三种不同特征条件下,降低了加速电压识别污染物的组成和所需的最低激发Al川崎汽船(1.4866 keV)(图4)。结果可比性,无论加速电压。
污染物的成分保持一致,确认LiCoO半岛的一个数量是嵌入式2。这表明,反应合成LiCoO使用的前兆2在烧结过程中。
这些结果将允许研究人员得出结论,有必要仔细检查LiCoO的原材料欧洲杯足球竞彩2合成或设备参与消除这种污染物的烧结2020欧洲杯下注官网过程。
结论
污染物在电池材料的综合评估是保证电池质量和性能的核心因素。欧洲杯足球竞彩
的热科学Axia ChemiSEM提供健壮的大规模能谱映射,这在本文的示例中使用快速、轻松地识别污染物。
然后可以无缝地进入详细的定量EDS分析更精确地确定各污染物的分布。
点分析确认中发现的每个元素的精确量化污染。
使用轴向ChemiSEM意味着不再使用扫描电镜成像和EDS作为单独的工作流——这些现在组件集成过程旨在迅速从发现分析轻松生成准确的结果。
住EDS技术的组合和轴向ChemiSEM自动对齐功能提供用户一个平滑的体验,使电池的有效表征电极。
利用轴向ChemiSEM的功率和效率,电池制造商可以执行快速和简单的能谱污染物分析,提高研究的效率,减少在生产过程中污染物,提高电池性能。
这些信息已经采购,审核并改编自热费希尔科学所提供的材料,电子显微镜的解决方案。欧洲杯足球竞彩
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