发布时间：2025-08-29 16:20:14 人气： 来源：
全固态锂电池是一种使用固态电解质代替传统液态电解质的电池技术，因其具有更高的安全性、更高的能量密度和更宽的工作温度范围，被视为下一代锂电池技术的研究热点的希望之星。
锂离子电池上世纪90年代成功商业化以来大规模被应用于消费电子、医疗电子、新能源汽车、电动自行车、电动工具、无人机、规模储能、数据中心和国家安全等领域。商业化锂离子电池一般采用液态电解质, 然而电芯级别负极析锂、固态电解质界面层(SEI)持续生长、正极过渡金属溶解、析氧、电解液氧化分解等化学、电化学以及热的不稳定性使得液态电解质的使用存在固有的安全隐患。固态电解质具有较高的热稳定性和化学稳定性, 有望从根本上解决锂电池的安全性问题。
在当今能源领域，全固态电池凭借其高能量密度、出色安全性等优势，成为未来电池技术发展的重要方向，备受全球研发人员与企业关注。然而，这条通往理想能源的道路布满荆棘。全固态电池在倍率性能、循环寿命等关键性能指标上，距离大规模产业化应用仍有较大差距。与此同时，复杂的界面问题以及严苛的制造工艺要求，也如同两座难以逾越的大山，横亘在研发人员面前，严重阻碍全固态电池的研发进程。面对这些棘手难题，蔡司扫描电镜ZEISS Crossbeam350的 InCycle Pro 原位 FIB扫描电镜 充放电观测解决方案，为固态电池研发领域带来新的曙光。这款系统具备众多令人瞩目的亮点，犹如一把利刃，精准切入固态电池研发的痛点。
一 全方位体系兼容，适配多样研究需求
全固态电池包含多种化学体系，从常见的锂基体系，到新兴的钠基体系等。不同体系在材料特性、反应机制等方面 ZEISS InCycle Pro 原位 FIB 系统展现出强大的适应性，无论是全固态电池、半固态电池，无论采用何种全固态化学体系，均可匹配并为操作及研发人员提供统一、可靠的观测平台，无需因体系差异频繁更换设备或调整实验方案，从而提高研究效率。
二 深度洞察界面奥秘，攻克关键难题
在全固态电池中，固固界面的特性对电池性能起着决定性作用。然而，由于固固界面的复杂性，传统观测手段往往难以深入剖析其微观结构与反应过程。ZEISS InCycle Pro 原位 FIB 系统搭载先进的聚焦离子束 - 扫描电子显微镜(FIB - SEM)技术，能够像一位精密的 “手术医生”，对电池内部各界面进行深度分析。研发人员可以清晰观察到界面的微观形貌，还可以在感兴趣的区域内，根据研究需求进行切割，获取更详细的界面信息。通过这种方式，固固界面在充放电过程中出现的离子传输障碍、界面反应副产物等问题将无所遁形，为解决界面问题提供关键线索。
三 精准测试可控，模拟多样工况条件
电池的性能表现与工作环境密切相关，因此，在研发过程中需要模拟各种实际工况条件进行测试。ZEISS InCycle Pro原位 FIB系统在这方面展现出卓越的能力。支持在设定的电流及电压范围内开展测试，能够精准模拟不同使用场景下电池的充放电过程。同时，该系统的温度调节范围极为广泛，可达 - 100°C 至 100°C，无论是在极寒的户外环境，还是在高温的工业应用场景，都能模拟相应温度条件对电池进行测试。此外，在循环测试时，系统可施加和测量高达 125 MPa 的压力，且压力精度达 0.1 kPa，这对于研究电池在不同压力条件下的性能变化，尤其是固态电池中压力对固固界面稳定性的影响，具有重要意义。研发人员可以通过精确控制这些测试参数，全面了解电池在各种工况下的性能表现，为优化电池设计提供丰富的数据支持。
固态电池在运行过程中，固态电解质以及全固态电池内部的阻抗特性是衡量其性能优劣的关键指标之一。
蔡司InCycle Pro解决方案对于不同压力，温度下，原位检测固态电池内部阻抗提供了坚实的平台。
四 稳定捕捉细微变化，助力长期性能研究
电池的长期循环稳定性是评估其性能优劣的重要指标之一。在长循环次数下，电池内部会发生一系列复杂的物理和化学变化，这些变化极其细微，但却对电池性能产生深远影响。ZEISS InCycle Pro原位FIB系统配备能量色散谱(EDS)分析功能，能够在长时间的循环测试中，稳定监测电池内部的所有变化。无论是材料元素的迁移、界面成分的演变，还是微观结构的细微调整，都能被精准捕捉并记录下来。这种高稳定性和高灵敏度的监测能力，为研发人员深入研究电池的长期性能演变机制提供有力工具。通过对这些变化数据的分析，研发人员可以预测电池的寿命，提前发现潜在的性能问题，并针对性地改进电池材料和结构设计，从而有效提升电池的长期循环稳定性。
五 便捷样品处理流程，保障实验高效进行
在电池研究实验中，样品处理的便捷性和安全性直接影响实验效率和结果的准确性。样品装载可在手套箱内进行，这一设计能够有效避免样品在装载过程中与空气接触而发生氧化或其他化学反应，确保样品的原始状态不受影响。装载完成后，通过惰性气体样品转移仓，样品能够方便地从惰性环境转移到电镜仓室，整个转移过程简单高效。
昆山友硕新材料有限公司是蔡司中国代理，主要经营蔡司三坐标、蔡司扫描电镜、蔡司工业CT等。电话热线：15850350764
在线咨询