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在過去的十年里，隨著鋰電池技術(shù)的快速發(fā)展，其已成為消費類電子產(chǎn)品、電動汽車和儲能領(lǐng)域的主要能量載體。同時，鋰電池在助力可持續(xù)“碳中和”清潔能源社會的建設(shè)中也扮演著重要角色。目前，雖然電池技術(shù)取得了一系列的進(jìn)步，但仍然無法滿足對電池性能持續(xù)增長的需求。為了開發(fā)更安全，更高能量密度和功率性能的鋰電池產(chǎn)品，從電池原材料到組成部件角度出發(fā)了解鋰離子電池的運行機(jī)理，實現(xiàn)對電池性能的科學(xué)分析診斷顯得尤為重要。
掃描電子顯微鏡是一項從微納米尺度實現(xiàn)對材料微觀結(jié)構(gòu)成像和化學(xué)成分檢測的表征技術(shù)。無論是在電池原材料及電池制造商的材料研發(fā)、質(zhì)量管控，還是失效分析中，掃描電子顯微鏡都可從多種尺度和不同模式下對電池樣品進(jìn)行深度剖析。鋰電池是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，從組成電池的部件層面來看，它包含了正極、負(fù)極、隔離膜、電解液、結(jié)構(gòu)件等復(fù)雜部件，且各類材料特性迥異。例如，隔離膜是電子絕緣和電子束敏感材料，鋰金屬負(fù)極雖然是電子導(dǎo)體，但對空氣極為敏感。因此，對于掃描電子顯微鏡儀器制造商來說，提供全套電池樣品處理和圖像采集方案至關(guān)重要。本手冊中，我們將討論不同的成像解決方案，旨在解決電池研究工作者在采用掃描電子顯微鏡表征電池材料中遇到的挑戰(zhàn)。