Quantitative Characterization of LiFePO4 Cathodes Reconstructed by FIB/SEM Tomography
Quantitative Characterization of LiFePO4 Cathodes Reconstructed by FIB/SEM Tomography
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通过 FIB/SEM 断层扫描重建 LiFePO4 阴极的定量表征
DOI：
10.1149/2.033207jes
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发表时间：
2012
影响因子：
3.9
通讯作者：
E. Ivers-Tiffée
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
M. Ender;J. Joos;T. Carraro;E. Ivers-Tiffée
采用聚焦离子束（FIB）/扫描电子显微镜（SEM）联合层析成像技术对实验室规模和高功率锂离子电池LiFePO 4阴极的三维微观结构进行了分析。通过适当的图像处理方法，重建了（a）作为电子导体的炭黑、（B）作为活性物质的LiFePO 4和（c）孔体积的空间分布。全局阈值分割过程被替换为改进的局部阈值方法，该方法甚至在非常大的成像体积内也考虑了亮度梯度。高功率阴极的精确分析需要重构18.15× 17.75× 27.8 μ m3的超大体积，这是由LiFePO 4、炭黑和孔相的双尺度设计造成的。比较了实验室和大功率正极材料的微观结构特征，包括LiFePO 4的电化学活性表面积和粒径分布、炭黑的形貌和粒径分布以及孔相的孔隙率和弯曲度。
The three-dimensional microstructures of a lab-scale and a high-power LiFePO 4 cathode for lithium-ion cells are analyzed by combined focused ion beam (FIB)/scanning electron microscopy (SEM) tomography. The spatial distributions of (a) carbon black as electronic conductor (b) LiFePO 4 as active material and (c) pore volume are reconstructed by appropriate image processing methods. The global threshold segmentation procedure is replaced by a refined local threshold method, which accounts for gradients in luminosity even within very large imaged volumes. The precise analysis of the high-power cathode demands for reconstructing a very large volume of 18.15× 17.75× 27.8 μm 3, caused by the dual length-scale design of LiFePO 4, carbon black and pore phase. The microstructure features,(a) electrochemically active surface area and particle size distribution of LiFePO 4,(b) shape and particle size distribution of carbon black and (c) porosity and tortuosity of the pore phase are compared between lab-scale and high-power cathode.
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3D 电极微观结构重建和建模
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Schmidt, Jan Philipp;Chrobak, Thorsten;Ivers-Tiffee, Ellen
通讯作者：
Ivers-Tiffee, Ellen
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DOI：
--
发表时间：
2011
期刊：
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--
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Jochen Joos;T. Carraro;M. Ender;B. Rüger;A. Weber;E. Ivers
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Wilson, James R.;Cronin, J. Scott;Harris, Stephen J.
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Harris, Stephen J.