リチウムイオン電池解析およびイメージング用の電子顕微鏡および分光法に関するリソース

当社は、リチウムイオン電池の電子顕微鏡イメージングおよび分析に関する最新の知見と情報の提供に尽力しています。 オンデマンドWebセミナー、業界の主要リーダーへのインタビュー、アプリケーションドキュメントなど、有用なリソースを幅広く取り揃えています。 お客様の業界経験の多寡にかかわらず、ここは、最新の情報にアクセスし、最新のトレンドやテクノロジーについて把握するために最適な場所です。 深い技術ディスカッションから実用的なヒントやアドバイスまで、当社のリソースは、リチウムイオン電池研究と製造の複雑な世界を簡単にナビゲートできるようにデザインされています。 当社が提供するすべての貴重なリソースをじっくりご確認ください。

リチウムイオン電池解析Webセミナー

オンデマンド視聴:リチウム金属負極電池劣化の可視化

Dr. Katherine Jungjohann(NREL)とサーモフィッシャーサイエンティフィックのBrandon van Leerは、Thermo Scientificのcryo-FIB-SEMツールを用いた低温転送ワークフローを活用し、リチウム金属陽極と完全なコイン型電池の断面観察を行う共同研究を発表しました。この研究では、電極の収縮圧力と電解液の化学変化に伴う界面構造、リチウムの形態、および故障メカニズムを観察することを目的としています。

オンデマンド視聴:高性能電池向け電解質材料および界面の高度な特性評価手法

シカゴ大学教授のDr. Ying Shirley MengとサーモフィッシャーサイエンティフィックのDr. Zhao Liuが、クライオ電子顕微鏡技術(クライオ-EM/クライオ-FIB)やプラズマFIB-SEMなどの高度な特性評価手法が、バッテリー材料(厚膜正極、リチウム金属、固体電解質)および界面の理解を促進し、より高性能なバッテリーの開発にどのように貢献するかを説明いたします。

オンデマンド視聴:より良いリチウムイオン電池のためのクライオおよびin situ電子顕微鏡診断による二次電池材料の設計

このWebセミナーでは、パシフィックノースウエスト国立研究所(PNNL)のDr. Chongmin Wangが、サーモフィッシャーサイエンティフィックのDr. Lin Jiangと共同で、ex situ in situin operando、およびクライオ走査透過電子顕微鏡を使用して、LiやSi負極などのリチウムイオン電池の電極材料の構造的および化学的進化を調べるという最近の進展について話します。


リチウムイオン電池分析のパンフレット

リチウム電池研究のための走査電子顕微鏡

リチウムイオン電池製造および研究におけるSEMのユースケースとアプリケーション例に焦点を当てたeBookです。

DualBeam技術によるリチウム電池の研究開発の促進

FIB-SEM(デュアルビーム装置)を使用してどのようにリチウムイオン電池の研究開発を進めることができるかを多くのアプリケーション例とユースケースを用いて示すeBbookです。

「リチウムイオン電池および蓄電技術のための分析ソリューション」eBook。

Thermo Scientific分析機器の包括的なポートフォリオと、リチウムイオン電池および蓄電技術の使用事例を紹介した概要eBookです。


リチウムイオン電池解析およびイメージングに関するアプリケーションノート

SEM画像解析によるリチウムイオン電池電極構造の定量

プラズマFIB-SEMによるリチウムイオン電池電極のキンツギイメージング

リチウムイオン電池用ナノコンポジット電極フィルム上のSEI特性評価のアプリケーションノート

X線光電子分光法のアプリケーションノート


リチウムイオン電池の研究および分析用の電子顕微鏡装置

リチウムイオン電池研究用Apreo 2 SEM

リチウムイオン電池研究用Helios 5 PFIB CXeデュアルビーム

リチウムイオン電池アプリケーション用Talos F200X G2 (S)TEM

この分野の主要なオピニオンリーダーによるリチウムイオン電池研究

厚い正極の劣化メカニズムを理解するためのマルチスケールイメージング解析と計算モデルの組み合わせ

Joule誌に掲載された論文で、PFIBとThermo Scientific Avizoソフトウエアを組み合わせることで、大きな観察視野での2次元および3次元イメージングが可能になることが示されています。 本研究では、リチウムイオン電池セルの劣化メカニズムを解明するため、マクロスケールからナノスケールまでの2次元および3次元画像解析手法と、4次元(空間+時間)計算モデルを組み合わせたアプローチを採用しました。

クライオTEMで明らかにされた全固体電池における遷移金属相互拡散と固体電解質汚染

Thermo Scientific Inert Gas Sample Transfer(IGST)ワークフローを使用した Chemical Communications への論文掲載。これには、全固体電池に対するクライオ-FIB および TEM 解析が含まれます。 この研究では、充放電サイクル中に、層状Ni-rich酸化物正極材料からの遷移金属の溶解と、その後リチウムチオリン酸固体電解質内部への拡散が示されています。 従来、この問題は液体電解質を使用した電池でのみ考えられていました。

固体電解質界面がシリコン陽極の内部に向かって徐々に成長することが、容量の低下を引き起こします

Nature Nanotechnologyに出版されたThermo ScientificクライオTEMベーステクノロジーを用いて、Si および SEI の三次元での相関的な構造的および化学的進化を解明した論文。 化学機械モデルにより検証された結果、脱リチウム化プロセス中に空孔注入と凝縮により、ナノ空孔の浸透経路に沿って電解質浸透とSEIが進行することが示されました。


リチウムイオン電池解析のビデオ


サーモフィッシャーサイエンティフィックのリチウムイオン電池関連イベント

リチウムイオン電池解析のアプリケーションと使用例

課題

テクノロジー

ソリューション

リソース

空気、水分、ビームに敏感な電池試料の作製および移送中の変質の回避

IGSTワークフロー:

DualBeam, SEM/卓上SEM(グローブボックス内)、TEM, Avizo, CleanConnect

高感度なリチウムイオン電池材料の試料特性評価を、変質のない自然な状態で行うことができる完全なワークフロー

パンフレット:シームレスな不活性ガス試料移送(IGST)ワークフロー

データシート:CleanConnect試料移送システム

アプリケーションノート:リチウム電池研究における卓上SEMのPhenom XL G2アルゴン対応性のメリット

リチウムの検出はSEM、EDS、TEMでは困難

TOF-SIMS

リチウムイオン電池試料中のリチウムを2Dおよび3Dで10 ppmまで正確に検出しマッピング

アプリケーションノート:Thermo Scientific Helios DualBeam内TOF-SIMSを用いたイオン分光

TEM

iDPC技術により、リチウムなどの軽元素を原子スケールで明確にイメージング可能

アプリケーションノート:Talos S/TEMの統合微分位相コントラスト(iDPC)

1つの装置の容量を超えた異なるスケールでの電池構造の特性評価

CT, SEM, ラマン, DualBeam, Avizo, EDS ​

リチウムイオン電池微細構造のマルチスケールイメージングと解析を可能にする相関ワークフロー

アプリケーションノート:マルチスケール画像に基づいたリチウムイオン電池の制御と特性評価

アプリケーションノート:リチウムイオン電池に適したマルチスケール3Dイメージングソリューション

2Dイメージングおよび特性評価用の高い研磨品質で試料表面に広い2D領域を作製

DualBeam(プラズマFIB-SEM), EDS

高表面品質のハイスループット自動スピンミル

アプリケーションノート:リチウムイオン電池用の大面積自動試料調製

SEM, CleanMill

CleanMillは、空気に敏感な試料のための専用ワークフロー、高速研磨を実現する超高エネルギーイオン銃、および試料の変質を保護するクライオ機能を提供

データシート:CleanConnect試料移送システム

電極構造の性能相関用の主要微細構造特性(ねじれなど)の特性評価

DualBeam, EDS, TOF-SIMS, Avizo

電池構造の3D特性評価

·   電池の3D構造を異なるスケールでイメージングするためのハードウエア

·    3Dイメージングデータ収集を自動化するソフトウエア

·    画像解析および定量のための Thermo  Scientific Avizoソフトウエアのワークフロー

ブログ記事/ビデオ:3Dイメージングによるリチウムイオン電池技術の進歩

アプリケーションノート:マルチスケール画像に基づいたリチウムイオン電池の制御と特性評価

ビームダメージを受けやすい材料(ナノスケールのSEIなど)の解析

TEM, EDS, Avizo

エネルギー材料のナノおよび原子スケール解析

·    優れたEDSパフォーマンスで正確なデータ収集を実現するクライオEMワークフロー

·    構造の定量および可視化のためのAvizoソフトウエア

パンフレット:リチウムイオン電池および蓄電技術用の分析ソリューション

Webセミナー:より良いリチウムイオン電池のためのクライオおよびin situ電子顕微鏡診断による二次電池材料の設計

Webセミナー:より優れたリチウムイオン電池のための電気化学材料と中間相の高度な特性評価法

電子顕微鏡を使用したin situカイネティック解析(加熱など)

SEM

正極合成のメカニズムを理解するためのThermo Scientific SEM用統合ソフトウエアを使用した複数in situ加熱ステージの選択

リチウム電池研究のための走査電子顕微鏡

ビームダメージを受けやすいセパレーター試料の損傷なし特性評価

SEM/SDB

優れた低KeVイメージングとクライオFIBミリングソリューションによりセパレーターの微細構造を2Dおよび3Dで特性評価可能

アプリケーションノート:リチウムイオン電池セパレーター構造の正確なイメージングを可能にする戦略

電子顕微鏡を用いたコインセルの内部内在性SEIのプローブ

レーザープラズマFIB

高エネルギー、高ミリングレートレーザーにより、リチウム金属セルの分解メカニズムを解明するための直接断面ミリングが可能

Webセミナー:リチウム金属負極電池の劣化の可視化

深さの関数としての固体電解質フィルムの化学量論の理解

XPS

XPSデプスプロファイリングにより、各深度での元素定量が可能

Webセミナー:高度な特性評価技術による固体電解質界面の表面反応の理解

電極表面の化学的性質を測定

XPS

XPSは電極表面の化学状態の定量化が可能

アプリケーションノート:リチウムイオン電池の電極材料の分析

SEI層の進化を追跡

XPS

XPSとクラスターイオン源を用いて材料のデプスプロファイルを取得し、サイクリング後のSEI層の変化を追跡可能

リチウムイオン電池技術の高度化

in situ電極サイクリング

XPS

電極のin situ操作による帯電および放電時のスペクトル変化のモニタリング

オペランド電気化学X線光電子分光法による、アルミニウム/イオン性液体電極/電解質界面におけるNaイオンと固体電解質中間体形成の挙動モニタリング

電池コンポーネントのex situプロファイルにより同一エリア内の2点間変動を欠かすことなく取得

ラマン

顕微ラマン分光法では、使用または試験中に発生した材料の変化や成分の分布を調べることが可能

アプリケーションノート:Ex situリチウムイオン電池のラマン分析

正極および負極での相の特定と構造の特定

ラマン

顕微ラマン分光法は、同一材料であっても、特性が異なる、異なる相の空間分布を視覚的に示すことができます

アプリケーションノート:リチウムイオン電池のラマン分析 – パートI:正極

アプリケーションノート:リチウムイオン電池のラマン分析 - パートII:負極

XRD

XRDは、目的の特定の多形構造の同定および定量を支援し、収率と効率を向上させます

パンフレット:ARL EQUINOX 100 X線回折装置

充電および放電サイクル全体にわたる負極組成のトレースとマッピング

ラマン

顕微ラマン分光法の使用対象in situ充電/放電サイクル中の電極表面の変化のモニタリング

アプリケーションノート:リチウムイオン電池のIn situラマン分析

陽極成分として、およびハイブリッド材料内で特定の炭素同素体の存在を確認

ラマン

ラマン分光法は、ハイブリッド材料の炭素など、炭素同素体の分析に特に適しています

アプリケーションノート:リチウムイオン電池のラマン分析 - パートII:負極

高分子電解質(SPE)中のイオン種と成分分布の関連性の理解

ラマン

顕微ラマン分光法は、SPE中の成分の空間分布を視覚化し、イオン関連性を示すために使用可能

アプリケーションノート:リチウムイオン電池のラマン分析 - パートIII:電解質

電池材料の結晶化度、安定性、反応性の研究

XRD

X線回折は、活物質の結晶化度vs非晶質含有量の割合、および構造安定性と再現性をリアルタイムで測定可能

パンフレット:ARL EQUINOX 100 X線回折装置

充電/放電反応をin situで追跡可能

XRD

充電/放電中、すべてのリチウムイオン電池セルの正極と負極は変化します。 XRDにより、相組成の変化や結晶構造の変化を追跡可能

Webセミナー:XRDによる微細構造のドリルダウン

略語:Avizo = Avizoソフトウエア;CT = コンピューター断層撮影;DualBeam = 集束イオンビーム走査型電子顕微鏡(FIB-SEM);EDS = エネルギー分散型X線分光法;FIB = 集束イオンビーム;FTIR = フーリエ変換赤外分光法;iDPC = 積算型微分位相コントラスト;IGST = 不活性試料ガス移送;SDB = 小型DualBeam;SEI = 固体電解質インターフェース;SEM = 走査電子顕微鏡;SPE = 固体ポリマー電解質;TEM = 透過型電子顕微鏡;TOF-SIMS = 飛行時間二次イオン質量分析;XPS = X線光電子分光法;XRD = X線回折

For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures.