徠卡顯微系統為電池研發提供從樣品制備、無應力加工到跨設備安全傳輸的完整電鏡制樣解決方案，致力于將最真實的樣品內部結構，無損地呈現在您的觀測視野中。

01研發挑戰

新能源電池，尤其是固態電池的研發與失效分析，對觀測的真實性與精度提出了要求。

敏感材料與復雜結構構成首要難題。高鎳正極、金屬鋰負極等材料在空氣中極不穩定，常規制樣會引入假象。

電池本身也是由正極、負極、隔膜、電解液（或固態電解質）組成的多相復合體系，物理化學性質各異，對制樣方法構成多重挑戰。

精細定位與無損加工是分析失效點的關鍵。如何精準定位微米級的缺陷或特定反應界面，并對其進行無應力、無熱損傷的加工暴露，是獲得真實分析結果的前提。

02整體解決方案

面對挑戰，徠卡顯微系統提供的不再是孤立的設備，而是一個系統性工作流程，確保樣品從制備到觀察全程“保真"。

該流程核心在于“全程受控"。針對敏感樣品，解決方案貫穿從初始切割到最終電鏡觀察的每一個環節。

惰性環境制備與傳輸是研究如金屬鋰等活性材料的基石。徠卡真空冷凍傳輸系統（如EM VCT500）能在冷凍或常溫、真空或保護氣體條件下轉移樣品，確保其從制樣設備到電鏡觀察臺全程不與大氣接觸。

下表展示了徠卡顯微系統如何針對不同電池組件特性提供針對性解決方案：

3核心產品展示

為實現上述解決方案，徠卡顯微系統提供了專為材料科學設計的系列精密制樣設備。

徠卡三離子束切割儀EM TIC 3X是應對電池材料多樣性的核心。它采用獨特的鞍型場離子槍，能量分散，加工時熱效應極低，適用于含有機物或對熱敏感循環后樣品。

該設備功能高度靈活，支持常溫、冷凍、真空傳輸等多種模式，可根據高活性正負極材料的需求隨時升級，實現全程無氧加工與觀察。

徠卡真空冷凍傳輸系統EM VCT500是研究敏感材料的“生命線"。它像一個在設備間穿梭的微型保險箱，能主動冷卻樣品，并在對接后持續監控樣品的溫度與真空度，確保脆弱的電池材料結構在轉移過程中毫發無損。

徠卡超薄切片機UC Enuity專為需要透射電鏡（TEM）觀察的樣品設計。其獨特的重力切片模式和震動解耦機械結構，可制備出厚度均勻（可達50納米）的超薄切片，用于觀察原子級晶體結構變化。

以下為幾款核心制樣設備的功能簡介：

04典型應用場景

這些技術與設備已深入電池研發的各個關鍵領域。

在“失效分析與質量檢測"中，研究人員利用徠卡三離子束切割儀，對循環后的NCM（鎳鈷錳）三元正極材料粉末進行切割，清晰揭示了內部因充放電產生的微裂紋網絡，為分析容量衰減機理提供了直接證據。

在“固態電池研發"前沿，冷凍電鏡技術變得至關重要。徠卡顯微系統的冷凍制樣與傳輸方案，可將固態電池中活潑的鋰金屬電極與固態電解質的界面，在極低溫下“凍結"并保存其原始狀態。

最終在低電壓電鏡下，直觀觀察到鋰枝晶的生長形貌與固態電解質界面（SEI）的結構，這是評估固態電池安全性與循環壽命的關鍵。

在“電極工藝優化"方面，通過離子束拋光制備的極片截面，可以定量分析不同壓實工藝下電極內部孔隙的分布與連通性，以及活性材料、導電劑和粘結劑的混合均勻程度，為提升電池能量密度和倍率性能提供工藝指導。

徠卡電鏡制樣解決方案正助力前沿的新能源實驗室與企業。當一塊經過徠卡全流程制備的電池截面樣品在電鏡下清晰呈現時，研究人員看到的不僅是圖像，更是能量密度提升的路徑、安全隱患處理的方案，以及下一代電池技術突破的起點。

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