探索汽車和鋰電池的微觀世界

一輛電動汽車至少由2萬個零配件組裝而成，零配件的質量直接決定了整車的性能與可靠性。而從材料角度來看，材料的微觀特性決定了其宏觀表現。

賽默飛世爾科技提供了綜合的材料表征及過程控制方案，可以實現對鋰離子動力電池的正負極、隔膜材料及電解液進行表征，對合漿和涂覆過程進行控制，還可以實現原位充放電的過程分析，探索汽車制造過程中的清潔度控制。

鋰離子動力電池的正極材料，由Thermo Scientific超高分辨率場發射掃描電鏡Apreo拍攝。

新能源汽車主要由電池驅動系統、電機系統、電控系統及組裝等部分組成。其中差價在于電池驅動系統——電池驅動系統占據了新能源汽車成本的30-45%，而動力鋰電池又占據電池驅動系統約75-85%的成本。

鎳鈷錳三元電池具有容量高、循環穩定性好、成本適中等重要優點，由于這類材料可以同時有效克服鈷酸鋰材料成本過高、錳酸鋰材料穩定性不高、磷酸鐵鋰容量低等問題，在動力電池中已實現了成功的應用，且應用規模得到了迅速發展。

在實際應用工藝中通過對三元正極材料進行包覆，可以有效提高充放電循環次數。使用Thermo Scientific分析型多功能雙束電鏡 Scios 2的低電壓高空間分辨率的三維能譜元素分析（3D-EDS）可以用于表征鎳鈷錳酸鋰正極包覆層的均勻性。

低電壓高空間分辨率的三維能譜元素分析（3D-EDS）表征鎳鈷錳酸鋰正極包覆層的均勻性，在Thermo Scientific分析型多功能雙束電鏡 Scios 2 FIB-SEM上采集三維數據。

iDPC技術針對重原子和輕原子均可成像，是電池晶體結構表征的理想手段。與傳統成像技術相比，iDPC 成像束流更低。上部顯示的是 HAADF 和 iDPC 同步圖像；而下部顯示的是同一樣品在相同晶帶軸的明場像和 iDPC 像，所用電流分別為 30pA 和 10pA。

TEM中原子尺度的鋰原子直接成像，由Thermo Scientific最新球差校正透射電鏡Themis Z拍攝。

為了保證汽車涂漆質量，汽車車身涂裝前需要進行漆前表面處理。磷化處理由于簡單可靠、費用低、操作方便等優點得到了廣泛應用。冷軋汽車板經過磷化處理后表面形成的磷化膜作為油漆涂層的基底，能顯著提高涂層的耐腐蝕性，阻止腐蝕向冷軋汽車板表面擴散，增強漆膜的附著力。因此，磷化膜質量的優劣在車身表面涂飾工藝中具有重要地位。

兩種不同磷化工藝的汽車鋼板磷化膜的掃描電鏡圖，由Thermo Scientific最新推出的鎢燈絲電鏡Prisma拍攝。

無論是在汽車發動機還是車身系統，金屬件居多，因此包括活塞、彈簧、螺栓、齒輪、傳動軸等在內的金屬斷口的失效分析以及夾雜物分析最具普遍性和重要性。掃描電鏡提供斷口從宏觀到微觀的斷口形貌、類型以及起源。

金屬斷口件的掃描電鏡圖，由Thermo Scientific最新推出的鎢燈絲電鏡Prisma拍攝；從斷口的微觀特征上可以判斷該斷口為疲勞斷裂。

在車身與底盤系統中，掃描電鏡提供了最佳的非金屬件的微觀特征與成分分析，比如車漆、玻璃、鍍膜、車內外配飾、輪胎等。

輪胎截面掃描電鏡圖片，由Thermo Scientific最新推出的環境掃描電鏡Quattro拍攝；低真空技術使得這類不導電樣品無需任何噴鍍處理，直接成像。圖中清晰可見摻雜的ZnO顆粒；而這些顆粒是為了增加輪胎的耐磨，耐高溫以及抗老化能力。

汽車照明系統是汽車安全行駛的必備系統之一，主要有兩個種類：汽車照明燈和汽車信號燈。主流的汽車照明系統趨勢是使用LED燈，主要特點是高亮度、低能耗和長壽命。

汽車照明LED燈截面掃描電鏡圖片，由Thermo Scientific最新推出的環境掃描電鏡Quattro拍攝, 無需噴鍍，低真空下直接進行EDS能譜分析，就能夠獲得更加精準的成分信息以及清晰的元素面分布。

顆粒物污染。 氧化鋁顆粒污染物追溯到清潔過程中使用的磨料。由Thermo Scientific最新推出的自動分析儀Explorer 4拍攝。

Explorer 4 分析儀和 CleanCHK 軟件作為清潔度控制的技術，從歷史上看，使用能量色散X射線光譜儀（SEM / EDX）的掃描電子顯微鏡一直是為部件提供清潔度數據的關鍵，然而培訓人員操作儀器導致延遲獲得結果存在問題。

利用汽車行業的客戶反饋，賽默飛世爾科技開發出帶有CleanCHK軟件的Explorer 4分析儀，配合生產工程師監控生產車間的清潔度控制情況。

傳統的方法只能提供清潔的部件上灰塵和碎片的總體重量而不能分辨顆粒的污染源。Explorer? 4 分析儀中的CleanCHK? 軟件取代傳統顆粒物清潔度檢測方法允許工程師看見微米尺寸的顆粒并確定其化學成分，從而判斷出污染源。