新型電池技術材料結構與化學的三維研究
了解電池材料的結構和化學成分對於確定新電池化學成分在迴圈過程中的行為和穩定性至關重要。掌握局部形態和化學狀態之間的複雜關係，如電極內的顆粒、空隙、鋰和粘合劑分佈，對於這些先進電池材料的性能優化和抗降解性至關重要。
通過將3D FIB-SEM斷層掃描與ToF-SIMS分析相結合，我們可以對新電池技術中的材料成分進行詳細研究。這種 3D 方法可提供比傳統 ToF-SIMS 深度剖析更精確的體積統計數據。此外，3D ToF-SIMS斷層掃描有助於查明電池元件內的污染物、脆弱性和化學不一致。
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。
