日本Toray Research Center新推出了一項可實現鋰分佈可視化之鋰離子電池(LiB)分析服務,透過將掃描式電子顯微鏡(SEM)與能量色散X射線光譜儀(EDX)、軟X射線光譜儀(SXES)結合,實現了以一台分析儀器,即可對鋰、硼等輕元素進行高靈敏度分析與化學狀態分析,同時也是日本首例。
目前已確認利用此項技術只需一台設備即可對LiB材料進行詳細分析。例如以使用硫化物固體電解質的全固態LiB而言,將新技術應用於充電狀態下的矽負極後,SEM觀察證實,矽粒子的截面有反差不同的部分。此對比顯示鋰分佈在暗區。另一方面,在鋰含量低的明亮對比區域中,發現結構與充電前相比未有變化。由於已知矽在與鋰合金化時會變成非晶態,因此假設明亮的對比區域是未與鋰合金化的未反應區域。而此結果「可以推定充放電反應在矽粒子內部為部分進行」。
Toray Research Center表示,透過活用此次全固態LiB的分析結果,將可望有助於矽活性物質的材料設計、開發,進而實現更均一的充放電反應。此外,這項新服務可以在短短一周內完成分析,可有助於解決顧客端的問題。