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隨著新能源車*不斷增加，新能源汽車安全問題逐漸突出，如近期頻發(fā)的新能源車自燃事件，給人們的財產(chǎn)和人身安全造成了巨大的威脅。鋰電池安全性研究逐漸成為關注焦點。

鋰枝晶

鋰枝晶生長是影響鋰離子電池安全性和穩(wěn)定性的根本問題之一。

鋰枝晶的生長會導致鋰離子電池在循環(huán)過程中電極和電解液界面的不穩(wěn)定，破壞生成的固體電解質(zhì)界面（SEI）膜，鋰枝晶在生長過程中會不斷消耗電解液并導致金屬鋰的不可逆沉積，形成死鋰造成低庫倫效率；鋰枝晶的形成甚至還會刺穿隔膜導致鋰離子電池內(nèi)部短接，造成電池的熱失控引發(fā)燃燒爆炸。

關于鋰枝晶的生長機理在學術界還存在爭論。由于鋰離子電池怕水怕氧，常用的表征 SEI 的技術手段非常有限。利用各種電鏡技術在納米尺度理解鋰枝晶生長的演化過程對解決這一問題至關重要。

圖1 鋰枝晶生長穿刺隔膜，并且有“Dead Li”產(chǎn)生，終造成正負極短路

圖2  Li -富集層

圖3 鋰枝晶掃描電鏡圖像

如何使用掃描電鏡拍攝鋰枝晶？

Li 是極為活潑的金屬，易與空氣中的氧、水等發(fā)生反應。因此在制備、觀察鋰電池樣品時，避免樣品與空氣接觸，發(fā)生氧化等反應破壞樣品表面形貌。

種方法：是將手套箱中制備好的樣品放入真空轉(zhuǎn)移杯中，轉(zhuǎn)移到手套箱外部的掃描電鏡中觀察。此方法操作復雜，并且存在一定的風險，實驗周期較長。

第二種方法：飛納掃描電鏡手套箱版 - 直接將 Phenom 電鏡放入實驗的手套箱（如圖4所示）。在手套箱中制備好樣品后，直接放入電鏡中觀察。

圖4 飛納電鏡手套箱版

此方法操作簡單，可以實時觀察樣品，大幅縮短實驗周期，同時避免了樣品與空氣接觸的風險，保證了樣品真實的形貌。

Phenom 電鏡為何可以放入手套箱？

手套箱工作時，制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)和再生系統(tǒng)等均會產(chǎn)生震動，傳統(tǒng)掃描電鏡需要在無震動環(huán)境中工作，且大多數(shù)需要配備減震臺。同時受手套箱體積限制，尺寸較大的電鏡無法放入手套箱中。

飛納電鏡*的設計滿足手套箱中使用：

1、內(nèi)置 27 組減震單元以及耦合式光路結構設計雙重防震設計保證了電鏡在手套箱震動環(huán)境中工作；

2、長壽命 CeB₆ 單晶燈絲。無需頻繁開關手套箱更換燈絲。（手套箱開關需要氣體再生等過程，周期長）；

3、體積小，電鏡主機可放置于標準手套箱

4、*的樣品杯設計，樣品臺取放、調(diào)節(jié)簡易（避免了手套箱內(nèi)無法靈活操作）。

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