분석 서비스 > 비대기 시스템
CP(Cross Section Polisher)는 아르곤(Ar) 이온 빔을 사용하는 단면 밀링 장비 입니다. 샘플 단면은 Shielding plate에서 샘플을 돌출시킨 후 돌출된 부분에 아르곤 이온 빔을 조사하여 식각할 수 있습니다.
CP는 soft material, hard material, complex material, polymer 등의 다양한 재료에 적용할 수 있습니다.
특히 CP(with air-isolation)는 대기가 차단된 환경에서 샘플을 처리할 수 있으며, LN2(액체 질소)를 이용하여 샘플을 냉각하면서 단면 밀링을 수행할 수 있습니다.
Solid-state battery 파단면과 CP 처리한 단면의 비교
고체 상태 배터리(Solid-state battery)에 대한 파단면(Fracture surface)과 CP 처리한 단면(Cross-section by CP)의 SEM 이미지를 보여줍니다. 파단면은 거칠게 나타나는 반면 CP 처리한 단면은 매끄러워 실리콘 음극과 고체 전해질 사이의 경계를 명확하게 관찰할 수 있으며, 실리콘 음극과 고체 전해질 내부 재료에 기인한 밝기 정보를 제공합니다.
Solid-state battery 파단면과
CP 처리한 단면의 비교
고체 상태 배터리(Solid-state battery)에 대한 파단면(Fracture surface)과 CP 처리한 단면(Cross-section by CP)의 SEM 이미지를 보여줍니다. 파단면은 거칠게 나타나는 반면 CP 처리한 단면은 매끄러워 실리콘 음극과 고체 전해질 사이의 경계를 명확하게 관찰할 수 있으며, 실리콘 음극과 고체 전해질 내부 재료에 기인한 밝기 정보를 제공합니다.
대기차단(Air-isolation)의 효과
배터리 재료는 공기와 반응하는 경향이 있으므로 산소 노출이 격리된 환경에서 샘플을 옮길 필요가 있습니다.
황화물을 포함한 실리콘 음극 재료의 CP 처리한 단면을 공기 노출 전후로 비교한 SEM 이미지입니다.
샘플이 공기에 노출된 후 반응하여 변화한 것을 확인할 수 있습니다. (이미지의 빨간 원 영역)
대기차단(Air-isolation)의 효과
배터리 재료는 공기와 반응하는 경향이 있으므로 산소 노출이 격리된 환경에서 샘플을 옮길 필요가 있습니다.
황화물을 포함한 실리콘 음극 재료의 CP 처리한 단면을 공기 노출 전후로 비교한 SEM 이미지입니다.
샘플이 공기에 노출된 후 반응하여 변화한 것을 확인할 수 있습니다.
(이미지의 빨간 원 영역)
CP cooling milling
CP는 밀링 중 발생하는 열을 억제하면서 냉각 상태에서 샘플을 처리할 수 있습니다. 냉각하면서 밀링하는 것은 열에 민감한 재료와 열로 인해 변형될 수 있는 재료에 유용합니다.
실온과 냉각 온도에서 CP에 의해 밀링된 Sn-Pb 납땜 재료의 SEM backscattered electron images(BEI)를 보여줍니다.
실온에서는 열 손상으로 인해 Sn과 Pb 경계에 공극이 확인됩니다.
반면, 냉각 온도에서는 공극이 없는 단면을 얻을 수 있습니다.
대기 차단 환경에서 CP를 냉각하여 밀링한 고체 상태 배터리의 단면 SEM BEI를 보여줍니다.
왼쪽 이미지에서는 수백 나노미터 크기의 나노 실리콘 음극 재료를 관찰할 수 있습니다. 오른쪽 이미지는 고체 전해질의 구성 차이를 확인했습니다.
CP cooling milling
CP는 밀링 중 발생하는 열을 억제하면서 냉각 상태에서 샘플을 처리할 수 있습니다. 냉각하면서 밀링하는 것은 열에 민감한 재료와 열로 인해 변형될 수 있는 재료에 유용합니다.
실온과 냉각 온도에서 CP에 의해 밀링된 Sn-Pb 납땜 재료의 SEM backscattered electron images(BEI)를 보여줍니다.
실온에서는 열 손상으로 인해 Sn과 Pb 경계에 공극이 확인됩니다.
반면, 냉각 온도에서는 공극이 없는 단면을 얻을 수 있습니다.
대기 차단 환경에서 CP를 냉각하여 밀링한 고체 상태 배터리의 단면 SEM BEI를 보여줍니다.
왼쪽 이미지에서는 수백 나노미터 크기의 나노 실리콘 음극 재료를 관찰할 수 있습니다. 오른쪽 이미지는 고체 전해질의 구성 차이를 확인했습니다.
