SEM断面観察を用いた正極材の形態観察および画像解析

劣化に伴う活物質の形態変化を評価することができます。

正極活物質の形態変化解析

正極材は活物質や導電助剤、バインダーなどから構成されます。これらの形状や分布が変化することで電子やイオンの伝導パスの変化が起こり、電池性能に影響するため、その状態を知っておくことは重要です。SEMによる断面観察でこれらの変化を視覚的に捉え、さらに画像解析により変化を数値的に評価することができます。

充放電を繰り返すことにより活物質の割れが増えていく様子がわかります。
また、500cyc品では正極の厚さが若干増えていることもわかりました。

正極材の画像解析結果

画像処理により各部材の領域を抽出することができます。
これにより、面積や粒径の算出が可能です。

活物質、バインダー+導電助剤や空隙の面積比に、サイクル数による顕著な差はありませんでした。 活物質内の空隙や割れの面積はサイクル数増加に従い増加していました。

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