电镜应用|Apreo 2表征锂电池硅基负极材料
时间:2024-10-25 阅读:134
为了提高锂电池的能量密度,市场急需容量高、成本低廉、可规模化生产的新型材料。与插层类石墨负极材料相比,Si、Ge、Al、Sb等合金类负极材料具有更高的储锂容量。
硅基负极材料
Apreo 2配备了YAG(钇铝石榴石)材质的超高灵敏度背散射探测器,通过不同元素的背散射电子产额的差异来区分负极材料中不同相。如图1所示,分别为氩离子研磨前后的碳硅负极颗粒,白色较亮区域为SiO2颗粒,较灰色的为SiOx颗粒,较黑色的为碳颗粒,根据不同颗粒的元素组成差异而获取不同的背散射衬度,从而轻松区分不同相的分布情况以及颗粒的尺寸信息。
硅纳米颗粒通过合适的结构设计也可提高SEI膜稳定性。比如在Si颗粒外包覆一层无定形碳,如图2所示,碳层具有良好的电子导电和离子导电性,也可限制硅颗粒向外膨胀,同时避免电解液与内层Si直接接触,显著提高SEI膜稳定性。
赛默飞场发射扫描电镜Apreo 2
参考资料:
1、A Yolk-Shell Design for Stabilized and Scalable Li-Ion Battery Alloy Anodes,Nano Lett,2012,12,3315-3321.
2、Challenges and Recent Progress in the Development of Si Anodes for Lithium-Ion Battery,Adv. Energy Mater.,2017,1700715.