锂电池拉曼测试池的微区光谱分辨率优化技术
更新时间：2025-12-15
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锂电池拉曼测试池通过提升微区光谱分辨率(<1μm)，实现界面反应的精准表征，其技术突破点涵盖光学设计与数据处理。
光学系统优化
高数值孔径物镜：采用NA=0.9的长焦物镜，配合激光波长(532/633 nm)匹配，将光斑尺寸压缩至0.8μm(衍射极限)。
共聚焦设计：通过针孔光阑(直径<10μm)过滤非焦平面信号，提升空间分辨率与信噪比(SNR>1000:1)。
热管理集成：在物镜与样品台间增设石墨烯散热层，抑制激光加热导致的样品热漂移(温升<2℃/min)。
数据采集与处理
多波长激发：结合532 nm(适用于有机电解液)与785 nm(适用于金属氧化物)激光，避免荧光干扰。
深度学习降噪：通过卷积神经网络(CNN)算法分离SEI膜中Li₂CO₃(1070 cm⁻¹)与电解液分解产物(如EC环状结构峰)。
三维重构技术：利用Z轴步进扫描(步长0.1μm)与蒙特卡洛反演算法，重建SEI膜厚度分布(分辨率0.5μm)。
典型应用
锂枝晶生长监测：在负极表面定位单个枝晶(直径5-10μm)，通过拉曼峰位移(如Li金属特征峰消失)实时追踪其溶解过程。
SEI膜异质性分析：揭示LiCoO₂正极界面不同区域(靠近电解液/基底)的SEI膜成分差异(如LiF峰强度变化)。
固态电解质界面反应：在LLZO电解质中识别Li₃P杂质(350 cm⁻¹峰)，指导界面修饰策略(如Al₂O₃包覆)。
