在提升光伏电池的生产工艺和相关研究中,SEM扫描电镜发挥着巨大作用。光伏电池是一种将太阳光能直接转换为电能的光电半导体薄片。目前商业化大规模生产的光伏电池主要以硅电池为主,分为单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。在光伏电池实际制备过程中,为了进一步提高电池的能量转换效率,通常会在电池表面制作一层特殊的绒面结构,用绒面做成的电池称为“绒面电池”或“无反射”电池。
具体来说,这些太阳能电池表面的绒面结构通过增加照射光在硅片表面的反射次数,提高光的吸收率,不仅可以降低表面的反射率,还能在电池的内部形成光陷阱,从而明显地提高太阳能电池的转换效率,这对于提高现有硅光伏电池的效率和降低成本有重要意义。SEM与生长设备互联应用,可以避免外界杂质、空气、水对生长薄膜的形貌、能谱、发光特征的影响。SEM与测试/工艺设备互联应用,可以通过刻蚀作用,去除表面氧化层/污染层,测量样品本征发光和元素分布的性质。
我们公司作为电池材料检测技术领域的先导者,将SEM扫描电镜检测技术应用于电池材料的研究和开发中,为客户提供高质量、准确的检测服务。我们会继续秉持“客户至上”的服务理念,不断拓展业务领域和提升服务质量。 我们的SEM扫描电镜技术可以帮助客户评估电池材料的寿命和循环稳定性。数据准SEM扫描电镜单层PE隔膜厚度检测测定
近年来SEM扫描电子显微学分析技术已经成为表征电池材料的主要手段,扫描电子显微镜(SEM) 作为显微镜的重要分支,具有放大倍率宽、适用样品广、立体 成像效果好和综合分析能力强等优点,在表征形貌、辅助机理研究以及分析微区元素组成等方面有独特的优势,一定程度上弥补了上述显微镜的不足。
在电池研究中,原位SEM是一种非常有效的方法,使研究人员能够观察锂电池的运行情况,为电池循环中涉及的关键过程提供关键定量化的信息。例如,通过检查锂枝晶的生长和SEI层的形成-破裂等现象,原位SEM有助于提高我们对电池行为的理解。此外,该技术已被用于研究温度、湿度、电解液、运行时间和电极结构等变量对电池性能的影响,为开发新型电池材料和设计灵敏检测系统提供了重要信息。
电池是由电极、电解质与隔膜等材料组成,能将化学能转化成电能的装置。SEM是电池材料形貌表征便捷的表征手段之一,能清楚地反映和记录材料的三维形貌特征,粉末、块状、片状的电极材料均可用SEM进行直接观察,获得不同放大倍数的图像。总之,我们使用先进的仪器和设备对电池材料进行全方面的检测和分析并采取一系列措施来解决可能出现的问题,我们的专业知识和经验可以帮助您在电池研发过程中取得成功。 高效SEM扫描电镜+CP锰酸锂晶界界限测试检测我们拥有先进的SEM扫描电镜设备和技术,能够高效、准确地分析各类电池材料的微观特征。
质子交换膜形貌(厚度)观察
客户需求
在电池使用过程中,若出现电压异常、阻抗异常、输出功率大幅降低等问题时,则会使质子交换膜的形貌出现厚度不均匀或涂层剥落等情况,进而引发电池内部化学反应的不稳定,影响电池的性能和寿命,因而对质子交换膜形貌的观察和分析是值得且必须要做的。
解决方案
为了确定问题的根源,我们可以采用质子交换膜形貌(厚度)观察的方法。先用离子束研磨(CP)对极片、粉末和隔膜的截面切割,在原子层面上对样品进行表面剥离,从而获得干净整洁、组织清晰、没有划痕及杂质干扰和应力损伤层的截面样品。后用扫描电子显微镜(SEM)观察质子交换膜的形貌、颗粒尺度、涂层、元素掺杂情况等信息,两种方法结合可以初步判断电池的质量和寿命。
检测结果
形貌:氩离子束切割(CP)+SEM
在锂电池四大材料中,负极材料的技术相对成熟。通常将锂电池负极材料分为两大类:碳材料和非碳材料。其中碳材料又分为石墨和无定形碳,如天然石墨、人造石墨、中间相碳微球、软炭(如焦炭)和一些硬炭等;其他非碳负极材料有氮化物、硅基材料、锡基材料、钛基材料、合金材料等。
锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3: 1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。在正负极中间则是电池电解液和隔膜。
我们实验室提供锂电池电极材料的扫描电镜观察、颗粒尺寸、孔径测量的测试服务:锂电池正极材料、负极材料的颗粒尺寸会影响到锂电池的电化学性能,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尺寸及电化学性能的关系。
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。我们的团队以客户需求为中心,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。 在SEM扫描电镜的帮助下,我们能够迅速识别电池材料中的各种缺陷,帮助客户改进产品质量。
SEM背散射技术还能够提供样品的成分信息及分布情况。背散射电子携带有样品的成分信息,原子序数大的元素比原子序数轻的元素背散射电子信号更强,在背散射图像中体现为更亮的区域,所以图像的衬度差异能体现不同元素组分的分布情况,尤其适用于相对原子质量相差较大的金属合金样品。
庆熙大学Joa等为了减小锌电极在液体电解质环境下的副反应,将锌(Zn)和铋(Bi)掺杂并球磨,通过观察球磨产物背散射图像里的衬度差异,来证实Zn-Bi合金电极的成功制备(亮区为Bi,暗区为Zn)。扫描电镜工作环境对真空度要求较高,图像质量受电池材料本身性质制约( 如导电性、磁性、热敏性、易挥发等) ,缺乏观察材料内部结构的能力,这都在一定程度上限制了它的功能和应用。
聚焦离子束-扫描电子显微镜双束系统(FIB-SEM)可以实现材料微纳米尺度上的精细加工;扫描透射电子显微镜(STEM)既可以获知材料的表面信息又可以探测材料的内部结构;环境扫描电镜(ESEM)可以对不导电、含水的样品进行直接观察,保留样品的真实性。
我们拥有20个自营实验室,这些实验室配备了80余台大中型仪器设备,总价值超过2亿元。因此可以根据客户需求进行定制化服务,满足不同企业的特定需求~ 我们的SEM扫描电镜技术能够检测电池材料中的杂质和异物。数据准SEM扫描电镜单层PE隔膜厚度检测测定
我们的SEM扫描电镜检测技术可以帮助客户优化电池材料的设计和制造过程。数据准SEM扫描电镜单层PE隔膜厚度检测测定
负极材料的孔径分布是指不同孔径的孔在材料中的分布情况。这些孔可以是闭孔、开孔或介孔。一般来说,具有较窄孔径分布的材料具有更好的电化学性能。在电池充放电过程中,锂离子需要穿过负极材料的孔径。如果孔径过小,锂离子穿过时会受到较大的阻力,导致电池的充放电速率降低。相反,如果孔径过大,锂离子穿过时可能会在材料表面发生副反应,导致电池的循环寿命缩短。因此,合理的孔径分布可以平衡充放电速率和循环寿命,提高电池的整体性能。
我们的SEM扫描电镜技术能够通过高分辨率的图像获取和分析电池材料的微观结构和表面特征。这意味着我们可以帮助您发现并解决电池材料中的缺陷、污染或不均匀性等问题,从而提高电池的性能和寿命。
除了解决用户的痛点,我们也关注提升自己的专业度。我们实验室通过ISO9001质量管理体系,CMA国家计量认证,团队主要成员均来自美国密歇根大学,卡耐基梅隆大学,瑞典皇家工学院,浙江大学,上海交通大学,同济大学等海内外名校。累计服务超50万客户,并与包括世界500强企业在内内的5000家达成合作,平均每4.5天就有企业借助科学指南针的分析检测结果推动产品研发。 数据准SEM扫描电镜单层PE隔膜厚度检测测定
科学指南针行业解决方案部门利用完善设备,结合现代分离分析技术,能在多个技术领域解决当下企业在产品研发和生产过程种面临的各种复杂问题。
新能源(整包电池、正负极材料、电解液、隔膜、辅材)等专业相关领域十年以上经验的老师精心指导,分析质量有保证!对常规测试项目数据进行分析处理,综合数据和需求给出结果报告。
也提供其他常规测试服务项目包括:能谱类、电镜类、热分析类、吸附类、波谱类、光谱类、色谱质谱类、电化学类、粒度/颗粒分析类、流变/粘度类、水分测试类、元素分析类、力学性能、电磁学性能测试、物性测试等类目。