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蔡司InCycle Pro原位FIB系统:革新利器,破局固态电池研发瓶颈

2025-08-31 20:25:43 来源:OFweek锂电网
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简介:全固态锂电池以固态电解质取代液态电解质,被视为下一代高安全、高能量密度电池的核心方向,但界面复杂、循环寿命短、工艺苛刻等瓶颈仍阻碍产业化。蔡司InCycle Pro原位FIB系统借助FIB-SEM、EDS与宽温压控制,可在-100~100 ℃、0~125 MPa环境下,实时观测充放电中固固界面裂纹、元素迁移、阻抗演变及失效机理,将硅负极膨胀、电解质剥离等“黑箱”过程变为可视数据,为材料配方、工艺优化提供精准依据,显著缩短研发周期,加速固态电池从实验室走向量产。

全固态电池采用固态电解质替代传统液态电解质,具备更高安全性和能量密度,同时支持更宽的工作温度范围,被广泛认为是下一代电池技术的核心方向。其固态形式从根本上避免了漏液与燃烧风险,为高容量需求场景提供更可靠的能源解决方案。


尽管全固态电池优势显著,但其产业化仍面临诸多挑战,如倍率性能不足、循环寿命较短还有复杂的固固界面问题。制造工艺要求极高,进一步加大了规模生产的难度。这些问题成为制约其实际应用的关键瓶颈。


ZEISS InCycle Pro 原位 FIB 系统提供了一种先进的观测解决方案,支持对不同化学体系(如锂基、钠基)的全固态或半固态电池进行统一分析。该系统具备高精度切割与成像能力,可深入探查电池内部界面结构与反应机制,显著提升研发效率。


该系统能够在宽温域(-100°C 至 100°C)和高压条件(最高125 MPa)下模拟多样工况,实时监测电池在不同压力、温度下的阻抗变化与界面行为,为优化电解质配方和界面稳定性提供关键数据支撑。


借助集成能谱分析(EDS)功能,InCycle Pro 可长期稳定监测电池在循环过程中的元素迁移与微观结构演变,精准捕捉极细微变化,助力研究人员分析寿命衰减机制,推动电池材料与结构设计的持续改进。


总结来说,全固态电池作为下一代能源存储技术,虽然具备高安全性与能量密度,却仍面临界面、寿命与工艺等产业化难题。ZEISS InCycle Pro 以原位、多维度、高精度的分析能力,实现了对电池界面行为、元素分布与阻抗变化的实时观测,将研发从经验试错推向数据驱动,为攻克固态电池关键技术提供了强大工具支撑。
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