リチウムイオン電池 SEIの形態・組成分布観察

劣化にともなうSEIの形態・組成分布変化を観察することができます。

SEI表面/断面の形態・組成分布観察

電極表面に形成されるSEIがどのような形態をしているか確認する際に、その観察スケールや手軽さからSEM観察が適しています。また、他の分析結果や異なる試料と比較する際に、初期診断としての像を撮っておくことは重要です。
より局所的な観察にはTEMが有効です。活物質表面に形成された被膜の形状や膜厚、内部の層状構造や隙間の様子などが分かります。また、EDX/EELS分析により、被膜の組成分布を調べることができます。
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SEMによる負極表面の形態変化観察

初期品に比べ、サイクル品では負極活物質表面にSEIと推測される付着物が均一に観察されました。また、サイクルが増すとともに、それらが成長する様子が観察されました。
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クライオ非暴露TEM-EDX/EELS によるSEIのマッピング事例

クライオ非暴露機構、Xe-PFIB加工および高感度EDX/EELS検出器を組み合わせることにより、低ダメージな分析が可能です。初期品において、表面にフッ素 (F) が多く、内部に酸素 (O) が多い様子が観測され、SEIが層構造を持つことがわかりました。サイクル品では、表面にF、リチウム (Li) が100nm程度の粒子状で存在しており、サイクルの過程でSEIが不均一に成長する様子が観測されました。
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