Captura de imágenes multiescala de baterías

La investigación de futuras baterías se centrará en la mejora de la densidad de potencia mediante nuevos diseños de electrodos. La microestructura de estos electrodos desempeña una función fundamental en el rendimiento, como el rango de conducción y la capacidad de carga de los EV. Además, la evolución del electrodo con el tiempo determina la estabilidad de su vida útil: el crecimiento de dendritas y las grietas pueden dar lugar a cortocircuitos, provocando un fallo prematuro o catastrófico de una batería. Por tanto, los defectos voluminosos, como partículas extrañas y dendritas, indican que el control de calidad es fundamental para la seguridad.

Para optimizar el rendimiento para una aplicación específica y prevenir el fallo prematuro, hay que estudiar la batería en múltiples escalas. Esto incluye la composición, la estructura reticular del cristal y la microestructura de los materiales individuales. También significa estudiar el nivel de electrodo y la envoltura, donde se puede entender la integridad general y el recinto de la célula. Y para obtener los resultados más precisos, tiene que realizar este análisis a múltiples escalas in situ sin dañar la muestra.

La captura de imágenes no destructiva de una célula de batería a estas escalas diferentes es necesaria, pero sin afectar a la estructura. Esto supone un reto, ya que las baterías son sensibles al aire y el procesamiento dificulta el análisis, debido a los complejos métodos de preparación de la muestra. Estos podrían ser el corte o la apertura, el desmontaje y el montaje.

Las soluciones de ZEISS Microscopy le permiten resolver estos desafíos acuciantes de la investigación sobre la tecnología de las baterías. La microscopía no destructiva de rayos X para el análisis de baterías es fundamental si quiere estudiar sus muestras con distintas escalas de longitud sin afectar a la integridad o la estructura de la batería. En otras palabras, puede tomar imágenes de alta resolución sin exponer los componentes sensibles al aire. Esto le permite obtener información fundamental sobre los cambios en la vida útil de la batería, los modos de fallo y los defectos con la captura de imágenes in situ y conservar la batería para el análisis posterior mediante flujos de trabajo correlativos y en múltiples escalas.

ZEISS cuenta con un amplio catálogo correlativo que le permite tomar imágenes no destructivas con distintas escalas de longitud en 2D, 3D y 4D.