電池技術中的固體電解質介面表徵
在新型電池技術中，影響鋰離子電池壽命和（放電）率的一個重要因素是固體電解質介面（SEI）的形成。這種納米級薄鈍化層可防止陽極顆粒與電解質直接接觸，從而防止腐蝕並促進（脫）插層過程中鋰離子的快速移動。
通過將ToF-SIMS集成到FIB-SEM系統中，我們可以深入研究SEI的特性，例如其在陽極顆粒表面的分佈、均勻性和化學成分。該技術特別擅長檢測 SEI 中通常存在的輕元素，如 Li、C、O、F，並研究其深度分佈。
固態電池退化研究
雖然固態電池為鋰離子電池的缺點提供了潛在的替代品，即可燃性、低熱穩定性以及有限的性能和強度，但它們也容易降解。固體電解質內開裂等問題會導致電氣隔離區域，隨後電池容量會衰減。
FIB-SEM系統對於製備整個電極-電解質電池結構的橫截面是必不可少的。這樣可以識別裂紋，如果固態電解質對離子束敏感，則可以應用低溫條件，以最大限度地減少損壞並減少FIB銑削過程中的材料再沉積。
電極顆粒
降解研究
鋰離子電池的壽命通常會受到陽極/陰極顆粒降解的影響，這主要是由於剝落、破裂和腐蝕造成的。這種退化是由鋰運動過程中的機械應力和化學反應引發的，會顯著降低電池容量。
借助FIB-SEM系統，我們可以識別電池電極表面和下方的顆粒降解。FIB-SEM系統中的聚焦離子束有助於製備橫截面，可以使用SEM、拉曼光譜、ToF-SIMS化學圖譜對顆粒降解起源進行全面研究，甚至可以使用3D ToF-SIMS斷層掃描對顆粒降解起源進行全面研究。
