이차전지 연구 특화 인프라
전계방출형 주사전자현미경
(FE-SEM, Field Emission Scanning Electron Microscope) 전자빔을 이용한 시료 표면의 미세구조 및 형상 관찰◎원리
집속된 전자빔을 시료 표면에 주사하고, 전자빔과 시료의 상호작용으로 발생하는 이차전자(SE) 및 후방산란전자(BSE) 등의 신호를 검출하여 시료의 표면 형상과 미세구조를 고해상도로 관찰합니다.
가속전압 및 검출 조건을 조절하여 시료 특성에 적합한 이미지를 획득할 수 있습니다.
또한, EDS를 통해 발생하는 특성 X선을 검출하여 원소의 종류와 분포를 분석하고, EBSD를 통해 회절 전자 패턴(Kikuchi pattern)을 분석하여 결정방위, 결정립 및 상(phase) 정보를 확인할 수 있습니다.
◎특징
· 가속 전압: 0.02 ~ 30 kV
· 분해능: 1.2 nm (1 kV), 0.7 nm (15 kV)
· 저진공 분해능: 1.4 nm (3 kV, 30 Pa), 1.0 nm (15 kV, 30 Pa)
· 최대 시야 범위: 5 mm
· 배율 범위: 8배 ~ 200만 배
· 스테이지 이동 (X/Y): 130 mm × 130 mm
· 스테이지 이동 (Z): 최대 50 mm
· 연동 분석 장비: EDS(Bruker · FlatQUAD) / EBSD (Bruker · eWARP) / PicoIndenter (Bruker · PI Envision)
◎활용
· 배터리 양·음극재 및 분리막의 고해상도 표면 형상 및 미세구조 관찰
· 저전압 이미징을 통한 시료 손상 및 전하 축적(charging)을 줄인 미세구조 분석
· 전극 소재의 입자 크기, 미세기공 및 코팅층 두께 측정
· EDS를 활용한 원소 조성 및 분포 분석
· EBSD를 활용한 결정방위, 결정립 및 상(phase) 분석
· PicoIndenter를 활용한 미세영역의 기계적 물성 및 변형 거동 분석
◎적용 시료
금속, 세라믹, 고분자, 분말 등의 고체 소재 및 양·음극재, 분리막 등 이차전지 소재
◎유의 사항
· 수분 및 휘발성 시료는 측정 제한 가능
· 비전도성 시료는 필요 시 전도성 코팅
· 분말 시료는 비산 방지를 위한 고정 필요
· EDS 분석은 시료 조성 및 상태에 따라 제한 가능
· EBSD 분석은 평탄하고 손상이 적은 표면 필요