全固态电池的原位SEM观察

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全固态电池的原位SEM观察
当在压力(约束)下对全固态电池进行充电和放电时,可以通过SEM观察和SEM-EDX对组成电池的每种材料分析元素的形态和分布。在此,我们介绍使用硫化物基固体电解质制造的全固态电池的原位分析示例。

01
PART
原位SEM观察特征  

原位SEM观察具有如下的特征  :

① 可以隔绝大气        

② 对样品加压(约束)

③ 可施加电压    

④ 加热测量也可对应

基于以上特点,可以通过EDX检测器获取有关形态变化(锂插入/解吸等)和成分变化的信息;例如结构分析(拉曼)和成分(TOF-SIMS)等也可使用相同的样品(横截面)进行评估。从而适用于全固态电池的原位观察。

02
PART
事例:全固态电池的原位SEM观察

全固态电池的结构 

   全固态电池的原位SEM观察

对如上图结构的样品,我们采取【0.1C CC 充放电】的条件,在2.7~4.5V的电位范围内进行充放电实验。

正极发生如下图变化全固态电池的原位SEM观察

负极则发生如下变化

全固态电池的原位SEM观察

由此,正极和负极在充电和放电过程中活性物质和活性物质/电解质界面的状态变化、裂纹产生等,均可实现可视化。

没有眩目的装饰,没有华丽的辞藻

只有硬核的分析技术

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全固态电池的原位SEM观察

全固态电池的原位SEM观察

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