赛默飞世尔Herman lemmens: 电池材料三维表征

发布日期:2018-04-23
核心提示:早上好,各位嘉宾,我今天非常高兴能够来参加金砖锂电峰会和大家分享一些我的专业知识,那么我今天分享的主题是电池材料三维表征,今天说的主要是聚焦锂子技术的三维表征。
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锂电产业吸金千亿,黄金罗盘指向何方,2018中国国际锂电暨电动技术发展高峰论坛,于4月20-21日在上海召开,本次大会由:第一锂电网,第一电动车网,中国充电桩网,锂电百人会,贺励展览联合主办,同期:中国国际电动汽车暨充换电技术高峰论坛,本次大会超过40嘉宾出席演讲分享,超过500嘉宾出席,同时超过20家企业设立展台宣传最新技术和产品。
赛默飞Herman Lemmens博士
早上好,各位嘉宾,我今天非常高兴能够来参加金砖锂电峰会和大家分享一些我的专业知识,那么我今天分享的主题是电池材料三维表征,今天说的主要是聚焦锂子技术的三维表征。

    这边是我的演讲的一个简单的概要,今天要给大家介绍的是聚焦离子术显微镜,等离子聚焦数采用不同的技术仪器他们的成像有哪些不同的地方。那这里是SEM也就是扫描电竞,它是一种介于光学境之间的观察手段,那么这边FIB聚焦锂子术和扫描术进行的结合,你可以看到它是一种新型的显微镜,它有双数离子术和电子数,两个光数的运用。你在离子术切割的时候可以用电子数观察影象。这是一个例子,你可以看到我们是用扫描电竞成像的技术采用正极微观技术的表征。你可以看到很多的细节,但是也许你也想知道,它里面究竟有什么?
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    那么我们要做什么,我们就用聚焦离子术这个技术来切割它你可以看到边缘以及中间都是要进行取样分析的,那这是在边缘部位的一个切割,那这些晶粒的尺寸是一致的,边缘部委晶粒尺寸是一致的,在中央部位的切割,可以看到越表面的地方它的晶粒的尺寸会变得更大一些,越靠近中心的地方会变得更小一些,刚刚展示边缘部位和中央部位的切面,晶粒尺寸有不同的地方。

    所以说只用表面观察这个物体不能得到具体而细节的信息。那我们在成像的时候要进行放大,并且以三维的方式进行成像,这是锂电池正极三维放大的表征,我们也经常和一些医药公司和材料公司都进行了合作,这是一个例子,你可以看到,它虽然能够隐约地看它是什么,但是不能看到非常高清的细节。

    我们可以看到树桩结构,那些细节必须放得更大才能更清晰。那怎么样才能把它放得更大,得到更加清晰的图象呢?这边来介绍一下我们的聚焦离子术仪器,左边是嫁接离子术仪器,右边是等离子技术。这边有一个小动画观察一下它的运作,等离子聚焦粒子束是通过电透镜的显微切割,左边是微型CT的成像,右边是等离子聚焦离子术,光靠一个图片不能看清楚,我们可以看到很多图片结合起来看,这张图片更大更清晰。

    那这是一个3D渲染式电池的正极,一个3D的渲染我们是用可视化的软件来进行模拟的动画。看那些积极离子是在电池中如何运作的,这个是动画是彩色是更为炫酷,正极可以成像,负极也可以成像。右边同样是微型CT的成像图片,左边是FIB,很清晰的对比你可以看到分辨率是不一样的。
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    如果你进行切割多次把这些图象给整合起来的话,会得到这样一个效果。这是负极的3D渲染图,对比度可能不太好,不过你也可以看到这些树桩的结构,我知道今天来的有很多的电动汽车的专家,我们在电动汽车上不止有锂电池,还有燃料电池,这张图是固体氧化电池的图片。它是由很多层级构成的,如果我们用一些传统的技术或者显微镜来看的话是很难看清楚,那所以我们才需要用到PFIB,也就是等离子聚焦技术。

    这个是三维的,可以从多个角度来看它,是以不同的颜色标记的。我们从图片现在又能看网状的孔隙,孔隙网络也是清晰可见的。

    这都是用我们的软件来做进行制作的。我们只有把它的结构以非常清楚的方式呈现出来才可以继续去研究;那我们现在简单的小结一下刚刚讲了什么,刚刚介绍的是聚焦锂子术,以及扫描电竞共同使用,来展示3D电池表征。如果你使用我们的PFIB技术,可以放得更大,放大同时不损失清晰度。

    如果你们对这项技术特别感兴趣的话,我们外面有一个展台,可以过来有一个演示的动画,在上海也有办事处,不仅有三维还有二维的技术,如果你过来参观的话,我们可以给你具体的展示,我们其他的产品和技术都有演示动画。我们这个分割的技术可以使你看到三维的孔隙,非常感谢。    


 
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