日立SEM扫描电镜软碳孔径分布测试测定

负极极片表面包覆层分析

客户需求

在电池制造工艺中,表面包覆层不仅关乎电池的性能提升,还能够防止电极与电解质的反应,从而延长电池的使用寿命。然而,由于表面包覆层非常薄,制备和测试分析变得更加困难。因此,需要采用先进的技术和设备来检测其元素分布和形貌。

解决方案

FIB透射制样技术常用于制备细微样品,可以在非常小的切片尺寸下进行高质量的切割和观察,通过FIB制备样品,我们可以观察到表面包覆层的微观结构和元素分布。而SIEM作为表面形貌分析利器,可以在很小的尺寸范围内观察样品的表面形貌和细节。配合使用TEM这种更高分辨率的显微镜,可以提供更细致的样品形貌和元素分布。

检测结果

FIB+SEM极片 通过SEM扫描电镜检测，可以观察电池材料中的界面结构和界面反应情况。日立SEM扫描电镜软碳孔径分布测试测定

正负极材料包覆层将直接影响活性物质的电化学性能，现有的技术方案采用TEM-EDS(透射电子显微镜能谱仪）面扫描、聚焦离子束切割截面扫描电镜(FIB-TEM)或辅助XPS（X射线光电子能谱仪）测试。

透射电镜能看到单个颗粒结构，但是只能得到局部，无法得到整体的定量数据；FIB-SEM（聚焦离子束扫描电子显微镜）只能看到颗粒且受限于SEM的分辨率也很难得到样品整体的定量数据。判断包覆完整性，评价包覆工艺的方法，方法还在完善中。正极材料表面的岩盐层和层状转化；化成和循环国产中形成的CEI膜图像和成分的含量；材料的晶格条纹，电子衍射图等等。

我们拥有80余台大中型仪器设备，总价值超2亿元，涵盖了电池材料测试的各个方面。这些仪器可以满足各种不同的测试需求，包括成分分析、物理性质测试、化学性能评估等等。我们项目部以客户需求为中心，提供专业化、定制化、个性化方案，建立完善的服务流程和沟通机制，全程跟踪大客户的需求和反馈，及时解决问题和提供支持。 昆明SEM扫描电镜测试操作步骤SEM扫描电镜检测能够提供电池材料中组分和相分布的定性和定量分析。

CP-SEM（Cross Section Polisher-Scanning Electron Microscope），即截面抛光-扫描电子显微镜。CP利用氩离子束对样品进行截面抛光，其原理如下：利用高压电场使氩气电离产生离子态，产生的氩离子在加速电压的作用下，高速轰击样品表面，对样品进行逐层剥蚀而达到抛光的效果。CP抛光不会对样品造成应力损害，相比常规的机械研磨手段，得到的样品表面光滑无损伤，且加工精度高、界面清晰、镀层尺寸测量准确，与SEM联用能够还原材料内部的真实结构。

我们的服务特色之一是全国SEM、AFM云现场，这是我们利用先进的仪器和技术提供的一种高效、便捷的远程服务。客户无需亲自到场，只需通过互联网连接，我们的专业工程师就能为他们提供及时、准确的测试结果和失效分析报告。

我们是科学指南针-中国大型研发服务机构，公司成立于 2014 年，以分析测试为主，提供包含材料测试、行业解决方案 、云现场、环境检测、模拟计算、数据分析、试剂耗材、指南针学院等在内的研发服务矩阵。总部位于杭州，已在杭州、上海、北京、广州、济南、长沙、武汉、郑州等十多个地区建立了研发中心，立足中国制造，为全国客户提供先进材料的整体解决方案。

负极孔径是指多孔固体中孔道的形状和大小。孔其实是极不规则的,通常常把它视作圆形而以其半径来表示孔的大小。

电极材料的粒径和形貌可通过SEM测试观察,有助于系统研究颗粒位尺寸及电化学性能的关系;离子电池负极材料主要分为碳基负极材料(使用多)、合金型负极材料、金属氧化物负极及材料。扫描电镜通过电子束轰击样品原子核后,样品可以吸收电子束能量到达激发态,激发态原子可以产生二次电子、背散射电子等,信号探测器对这些电子接收再进行处理成像,[因为产生这些电子的区域主要为材料表层,可以依此观测样品微观表面的形貌,并测量其孔径大小。通过CP法可以实现粉末材料截面制备,可针对原始材料、循环前后及片中颗粒进行分析。结合SEM表征,能够分析材料内部的形貌如是否含有裂纹、气孔、孔隙等。

我们的专业团队由经验丰富的材料科学家和工程师组成，他们精通各种材料检测技术和分析方法，能够为客户提供精细、高效的检测服务。我们注重细节，严格把控每一个检测环节，确保数据的准确性和可靠性。我们每年都会投入5千万元以上购买新的设备，以确保我们的技术始终保持准确地位以便更好地服务每一位客户。 通过SEM扫描电镜，我们能够对电池材料进行成分分析和元素分布观察。

正极材料表面CEI膜膜层分析

客户需求

CEI膜作为一种特殊的电解质膜,用于隔离正负极,保护电池免受外部电场的影响。但是,在电池的循环过程中,CEI膜可能会发生变化,如厚度增加或减少、成分不均等,这将直接影响电池的循环性能和使用寿命。

解决方案

为了解决这个问题,团队开发了多种技术,其中一种是使用TOF-SIMS技术,这是基于质谱分析的表征技术,具有超真空环境测试、采集深度低、检测出限低、测试范围广等等优点。可以实现对固体样品的表征,分析CEI膜的成分和厚度,从而发现CEI膜的不完整和过厚/过薄等问题,关键在这一过程中不需要进行物理分离或化学分离。

检测结果

三元正极材料-TOF-SIMS SEM扫描电镜在电池材料检测中能够发现微观级别的问题，为客户解决生产中的难题。日立SEM扫描电镜软碳孔径分布测试测定

我们的检测工程师运用SEM扫描电镜技术，能够发现电池材料的微小缺陷。日立SEM扫描电镜软碳孔径分布测试测定

扫描电镜（SEM）可以轻松将样品放大几万倍，使得几个纳米的细微结构都清晰可见，这无疑为研究人员改善提升电池的质量提供了强有力的帮助。借助扫描电镜可以轻松完成样品层间距的测量以及电极有效接触区域上细微结构的观测。此外，通过在隔膜上施加热应力和机械应力，并在显微级别实时观察隔膜材料在这些外力下的行为，从而帮助研究人员更好的认识隔膜材料破裂失效的机制，并提出改进方案。

电池主要由三个部分组成：两种由不同材料制成的电极和夹在它们中间的隔膜。由于两种电极化学成分不同，它们可以发生化学反应，电能即可从随后发生的氧化还原反应过程中释放出来。即，储存在电极中的化学能被转换成电能，这一过程可以为电子设备供电。依托SEM扫描电镜，可以对锂电材料进行全方面、系统的分析检测，包括锂电材料中正负极颗粒的精确粒度分布、清洁程度的自动化统计分析，正负极和隔膜的表面精细形貌观测，极片加工过程的质量。此外，扫描电镜还可以对电池进行失效分析，并评估失效后电池的回收利用效果。

我们拥有完善的分析技术，可以提供全方面材料测试服务。已服务隔膜、正负极材料等180家企业，客户好评率99%。这些成功案例和客户的好评证明了我们的专业能力和服务质量。 日立SEM扫描电镜软碳孔径分布测试测定

科学指南针已覆盖全国主要省份，实现全国多层次的分部建设。

2014年公司注册成立

2016年入驻启迪之星（上海），完成种子轮融资，同时不断更新产品线

2017年获得来自启迪之星创投等机构的天使轮投资

2019年测试分析总样品量超过60万个，用户数达到20万人

2019年科学指南针被科技部选为“全国科研仪器服务联盟副理事长单位”

2020年9月科学指南针获得经纬中国投资

2020年10月科学指南针被工信部评为“2020互联网+科研服务领jun企业”

2021年7月正式取得检验检测机构资质认定证书（CMA）

2021年10月科学指南针生物实验室获批《实验动物使用许可证》

2021年12月科学指南针主编&浙江大学出版社出版书籍《材料测试宝典》

2022年1月5日科学指南针南京材料实验室获得3张测量审核评价证书（CNAS），结果为满意

2022年1月25日科学指南针南京环境实验室获得1张测量审核评价证书（CNAS），结果为满意

2022年5月16日科学指南针南京材料实验室取得检验检测机构资质认定证书（CMA）

2023年5月通过2023年度第1批浙江省“专精特新”中小企业认定

科学指南针与哈工大郑州研究院达成战略合作共建分析测试联合实验室