鋰電池市場(chǎng)的需求主要來自電子產(chǎn)品市場(chǎng)和電 動(dòng)汽車市場(chǎng)。友碩小編獲悉近年來，我國(guó)在手機(jī)、電腦等電 子產(chǎn)品方面的產(chǎn)量逐年增多。我國(guó)的智能手機(jī)、平板電腦和移動(dòng)電源等便攜式消費(fèi)電子行業(yè)的發(fā)展非常迅速，導(dǎo)致對(duì)小型鋰離子電池的需求也隨之穩(wěn)步增長(zhǎng)。此外，新能源汽車相繼進(jìn)入市場(chǎng)，國(guó)家也通過了許多相關(guān)的政策來支持新能源汽車的發(fā)展，大型鋰離子電池的市場(chǎng)需求也在不斷增加。我國(guó)鋰離子電池行業(yè)在處于高發(fā)展階段。

　　SEM掃描電鏡可以快速提供鋰電池樣品準(zhǔn)確和完整的信息，從而幫助鋰電制造商進(jìn)一步優(yōu)化他們的生產(chǎn)過程。

　　·掃描電鏡在鋰電池領(lǐng)域的應(yīng)用案例

　　01　前驅(qū)體與三元材料 SEM 表征

　　掃描電鏡是前驅(qū)體或三元材料的生產(chǎn)、工藝研發(fā)或材料檢驗(yàn)的重要分析工具。三元材料的粒徑，粒度分布(均一性)、球型度、比表面積直接影響鋰電 池的電化學(xué)性能。而三元材料的形貌特征主要繼承自前驅(qū)體的形貌特征。

　　前驅(qū)體材料與其燒結(jié)而成的三元材料掃描電鏡(SEM)圖，此案例展現(xiàn)了良好的形貌特征繼承性并體現(xiàn)了適當(dāng)?shù)牧６确植?。另外，利用飛納臺(tái)式掃描電鏡可以觀測(cè)電池粉體顆粒的完整性，是否出現(xiàn)裂紋。通過飛納電鏡集成的能譜儀可以分析是否混入異物，并判斷異物成分。

　　02　全自動(dòng)粒度分析

　　三元材料及磷酸鐵鋰材料的粒度對(duì)最終性能有著重要影響。粒度分布太窄或太寬都會(huì)降低材料的壓實(shí)密度。適當(dāng)?shù)牧椒植紩?huì)通過小顆粒填補(bǔ)大顆?？瘴惶岣哒駥?shí)密度;但過寬的粒徑分布會(huì)引起漿料分層，影響振實(shí)密度，另外大小顆粒間不同程度的過充和過放現(xiàn)象，會(huì)容易造成電池循環(huán)壽命下降。

　　蔡司掃描電鏡鋰電顆粒測(cè)量系統(tǒng)可對(duì)設(shè)定區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)圖像采集與自動(dòng)識(shí)別，并對(duì)顆粒粒徑進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，并以報(bào)告形式輸出柱狀分布圖等結(jié)果。

　　03　全自動(dòng)粒形分析

　　鋰電池材料的球形度直接影響材料的流動(dòng)性及振實(shí)密度，蔡司掃描電鏡可以對(duì)寬高比，圓度等粒形指標(biāo)進(jìn)行全自動(dòng)表征。

　　04　一次顆粒粒度分析

　　一次顆粒也稱初次顆粒，正極材料的一次顆粒粒度在鋰離子的擴(kuò)散作用中起著重要影響，并最終會(huì)影響電池的關(guān)鍵性能參數(shù)，如離子傳輸速率和電池充電時(shí)間。另外，一次顆粒的粒度會(huì)對(duì)電池充放電循環(huán)期間晶間裂紋的萌生造成影響。傳統(tǒng) XRD Rietveld 精修法可獲得電池顆粒的微晶尺寸，但微晶尺寸往往不代表一次顆粒尺寸，通過激光衍射或其他成像等技術(shù)對(duì)粒度的物理測(cè)量給出的則是二次團(tuán)聚體的尺寸，而不是一次顆粒的尺寸。而蔡司掃描電鏡是目前唯一的可對(duì)一次顆粒進(jìn)行分析的商業(yè)化軟件系統(tǒng)。

　　05　通過截面加工，可以將電池顆?！扒虚_”，觀察電池顆粒內(nèi)部，以評(píng)估結(jié)晶情況，內(nèi)部孔洞，裂紋。

　　FIB 是截面加工的重要方式，具有加工點(diǎn)位靈活的優(yōu)勢(shì)，缺點(diǎn)則是無法對(duì)大面積進(jìn)行加工;而 Ar 離子研磨儀則可以輕松實(shí)現(xiàn)大面積的截面加工。

　　大面積加工后的斷面可以一次性“切開”上千顆電池顆粒，適合高通量分析和均勻性評(píng)估。也適合雜質(zhì)查找。