在新能源產(chǎn)業(yè)中，各類(lèi)生產(chǎn)及檢測(cè)設(shè)備在多個(gè)工藝環(huán)節(jié)中都發(fā)揮著重要作用。其中，掃描電子顯微鏡（簡(jiǎn)稱(chēng)SEM）由于具有分辨率高、應(yīng)用范圍廣、樣品制備簡(jiǎn)單、圖像景深大等優(yōu)點(diǎn)，是新能源材料研發(fā)、生產(chǎn)、工藝改進(jìn)的一種重要手段，可用于觀測(cè)電池正極、負(fù)極、隔膜和固態(tài)電解質(zhì)等多種材料的微觀形貌、球形度、顆粒大小及分布均勻情況等，配合背散射探測(cè)器和能譜探測(cè)器能夠?qū)Σ牧铣煞旨霸亟M成進(jìn)行進(jìn)一步分析。

中科科儀掃描電子顯微鏡

之所以要使用SEM，是因?yàn)樗?a title="電池材料" href="http://shpa18.com/powder/dlist.html?id=117" target="_blank" style="color:blue">電池材料形貌表征最為便捷的表征手段之一，無(wú)論材料是粉末、塊狀還是片狀，都可以做到從諸如粉體形態(tài)、組成、晶型、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等微觀角度觀察分析，而這些往往起到?jīng)Q定性作用。

例如用于正極材料時(shí)，SEM可以觀察磷酸鐵鋰顆粒的粒徑大小及其粒徑分布，顆粒團(tuán)聚情況，晶粒生長(zhǎng)完整性以及晶面光滑度。對(duì)于一些包覆的磷酸鐵鋰，SEM還能看出包覆層是否有效地控制了晶粒的長(zhǎng)大團(tuán)聚，是否保持顆粒的均勻性和納米化，以及包覆層的孔隙分布情況是否有利于電解液的滲入等等。

磷酸鐵鋰SEM圖（設(shè)備：中科科儀EM8000、EM8100）

再例如用于負(fù)極材料時(shí)：天然石墨為層狀，顆粒邊緣容易被電解液侵蝕，但若通過(guò)加工成球形，就容易對(duì)邊緣用碳包覆進(jìn)行保護(hù)，延長(zhǎng)負(fù)極材料的壽命，生產(chǎn)中可以通過(guò)掃描電鏡對(duì)顆粒形貌觀測(cè)。

另外像硅碳這種具有多種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的負(fù)極材料，使用掃描電鏡對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)，還可以分辨其采用的具體是哪種設(shè)計(jì)工藝并判斷材料的質(zhì)量。

以上只是一些常見(jiàn)的例子，除此以外SEM還能用于觀察電池隔膜孔隙分布，結(jié)合其他技術(shù)手段用于電池材料的元素組成分析以及界面反應(yīng)的實(shí)時(shí)觀測(cè)等，是電池性能優(yōu)化的得力助手。

不過(guò)知曉要用SEM后，還得學(xué)會(huì)如何使用SEM。如果您有這個(gè)需求，歡迎關(guān)注12月25-27日在廣東珠海舉辦的“2022年全國(guó)新能源粉體材料暨增效輔材創(chuàng)新發(fā)展論壇（第二屆）”。屆時(shí)，來(lái)自北京中科科儀股份有限公司的矯昱瀟工程師將在題為《掃描電鏡在新能源材料中的應(yīng)用》的報(bào)告中，細(xì)講SEM在新能源各領(lǐng)域的應(yīng)用，以及如何對(duì)圖像進(jìn)行后處理及分析，從而得知材料的成分元素組成。

作為國(guó)內(nèi)尖端科學(xué)儀器設(shè)備的領(lǐng)軍者，中科科儀已在電子光學(xué)領(lǐng)域持續(xù)耕耘50余年，持續(xù)推出系列化電鏡產(chǎn)品。其自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)擁有量居國(guó)內(nèi)同行業(yè)首位，新產(chǎn)品研發(fā)成果始終代表中國(guó)高端電子光學(xué)儀器的最高水平。因此這節(jié)“實(shí)踐課”的含金量毋庸置疑，歡迎報(bào)名參會(huì)獲取更多會(huì)議資訊。

關(guān)于報(bào)告人

矯昱瀟：北京中科科儀股份有限公司電鏡事業(yè)部掃描電鏡高級(jí)應(yīng)用工程師。本科畢業(yè)于北京交通大學(xué)納米材料與技術(shù)專(zhuān)業(yè)，碩士研究生畢業(yè)于加拿大滑鐵盧化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)。從事掃描電鏡及相關(guān)配件在各行業(yè)的應(yīng)用，為國(guó)產(chǎn)掃描電鏡技術(shù)改進(jìn)和新產(chǎn)品研發(fā)提供應(yīng)用數(shù)據(jù)支持。

珠海新能源論壇會(huì)務(wù)組

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