第三方檢測 | 科研道路千萬條,截面拋光,氬離子拋光技術制備三元前驅體材料

       由于煤、石油、天然氣等資源的特點使得開發可持續性能源成為當務之急。1991年日本索尼公司推出的鋰離子電池讓世界看到綠色能源電池新契機,其高比能量和高比功能密度已被廣泛應用在電動汽車、國防工業、便攜式電子設備等領域中。石墨因比容量高、結構穩定、成本低等特點已廣泛用作商業負極材料,因此正極材料成為制約鋰離子電池發展的重要因素。

       在眾多的正極材料中,三元正極材料鎳鈷錳Li(Ni1-x-yCoxMny)O2由于其導電性能優良、成本低廉、環境友好等特點成為具有商業應用價值的電池材料。而正極材料能繼承前驅體的形貌和結構特點,所以前驅體的結構、制備工藝對正極材料的性能有著至關重要的影響。因此對三元前驅體材料Ni1-x-yCoxMny(OH)2形貌及結構的研究顯得尤為重要。

       為了更好的觀察三元前驅體材料Ni1-x-yCoxMny(OH)2的內部結構,我們使用美國GATAN Ilion II 697精密刻蝕儀(圖1)對材料進行刻蝕。Ilion II 配備兩支無損、能量范圍大的(100V-8KV)聚焦離子槍,樣品制備時,高低電壓的結合可極大提高拋光的速度和質量。同時聚焦離子槍的設計,可以保證低電壓下,快速獲得高質量的樣品表面。

 


圖1 GATAN Ilion II 697精密刻蝕鍍膜儀 

 

       我們利用Ilion II 697精密刻蝕鍍膜儀并配備場發射電子顯微鏡實現對三元前驅體材料的制備及觀察。697所制備的粉末樣品數量足夠多,且表面平整度好,不僅可以看到其內部的孔隙大小、結構情況,還可以看到晶粒的大小和分布情況等。如圖2(a)可看出材料整體制備平整、完好無損傷,2(b)可清晰觀察到材料內部納米級別孔隙;圖2(c)(d)為另一種結構的前驅體材料,孔隙較小且可觀察到晶粒。正所謂“工欲善其事,必先利其器”,選擇合適的實驗儀器和實驗方法能讓您的科研達到事半功倍的效果。

 


圖2 三元前驅體材料刨面結構

 

 

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