【摘要】 在该系统中，样品由两块相互电气隔离的不锈钢板夹持。

锂离子电池是最重要的储能装置。为了理解电池的基本工作原理并提高其器件性能，人们非常渴望直接表征电池运行过程中锂离子行为的新方法。

 

Hideki Masuda等人[1]基于飞行时间二次离子质谱技术和原位电测量系统，开发了一种新的方法来可视化全固态（ASS）LIBs电极中锂离子分布的变化。通过使用ToF-SIMS直接观察锂离子电池在正常电池运行过程中的分布变化。在ToF SIMS系统中加入了原位电测量系统，以在不从真空室中取出样品的情况下进行电池操作。

 

在该系统中，样品由两块相互电气隔离的不锈钢板夹持。两块不锈钢板中的一块以机械方式连接到ToF SIMS的样品台。两块不锈钢板中的每一块都与连接到真空室的电流馈通电连接。因此，通过将用于电测量的设备连接到真空外部的馈通，可以在将样品保持在真空室中的同时操作LIB。在ToF SIMS测量过程中，可以通过拨动机械开关来改变电气连接。

 

该方法基于以下三个关键技术：使用Ar离子铣削制造平坦清洁的横截面表面，将自制的原位电测量系统集成到ToF SIMS的真空室中，以及使用ToFSIMS的初级离子束局部溅射薄表面层。利用这种方法，成功地直接可视化了在充电/放电循环过程中阴极复合电极中Li浓度的降低/增加。

 

该方法为表征ASS-LIB的基本方面以提高器件性能铺平了道路，包括对Li耗尽区的评估、导电路径的可视化和器件退化原因的分析。

 

[1] Hideki Masuda, Nobuyuki Ishida, Yoichiro Ogata, Daigo Ito, Daisuke Fujita, In situ visualization of Li concentration in all-solid-state lithium ion batteries using time-of-flight secondary ion mass spectrometry, Journal of Power Sources, Volume 400, 2018, Pages 527-532.

 

科学指南针为超过6000家高校和企业提供一站式科研服务，2023年12月:已服务超过2000家高校，超过4000家企业，提供近500所高校研究所免费上门取样服务，平均每天处理样品数9000+、注册会员数60w+、平均4.5天出结果、客户满意度超过99%。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。