縱觀歷史，人類經(jīng)歷了三大能源利用階段，分別是“火與薪柴”、“煤炭與蒸汽機(jī)”與“石油與內(nèi)燃機(jī)”時(shí)期。古希臘神話中，普羅米修斯從太陽神阿波羅處盜火種給人類送來了文明，中國則有一萬多年前“神鳥鸮啄木，燦然火出，圣人燧人氏故此鉆木取火”的傳說。荀子曰：“君子性非異也，善假于物也”。上萬年間，人類借助著能源的內(nèi)在力量延續(xù)著智慧與文明。從薪柴到煤炭、石油、天然氣，人類也一直在探索更高效、便捷的能源形態(tài)。

隨著化石能源的大量使用，能源危機(jī)和環(huán)境污染問題逐漸凸顯，太陽能、風(fēng)能、熱能、潮汐能等可再生能源在人類的智慧中應(yīng)運(yùn)而生。從不可再生資源到可再生資源的應(yīng)用，人類窺到了“取之不盡用之不竭”的理想能源的冰山一角。而如何利用和控制好這些能源，則需要有效的能量轉(zhuǎn)換和儲(chǔ)能技術(shù)。

現(xiàn)如今，人類能源進(jìn)程進(jìn)入“新能源與可持續(xù)發(fā)展”階段。新能源汽車勢如破竹，動(dòng)力電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)的重要性被推至新的歷史高度?，F(xiàn)有的動(dòng)力電池和儲(chǔ)能器件的性能與其組成部件的性能息息相關(guān)，為了提升其整體性能，研究人員需要對組成部件材料的物理和化學(xué)性質(zhì)有更深入的了解。如果這些材料對空氣和水分敏感，這項(xiàng)研究將更具挑戰(zhàn)。 

Thermo Scientific針對空氣敏感樣品開發(fā)了惰性氣體/真空保護(hù)樣品傳輸系統(tǒng)CleanConnect，為空氣敏感材料表征開拓出了全新視野。惰性氣體/真空保護(hù)樣品轉(zhuǎn)移工作流程能夠幫助科研工作者拓展空氣敏感材料的研究邊界，探究更多未知領(lǐng)域。

圖2 惰性氣體保護(hù)下將樣品轉(zhuǎn)移至賽默飛掃描電子顯微鏡

圖3 惰性氣體保護(hù)下將樣品轉(zhuǎn)移至雙束電鏡和透射電鏡中進(jìn)行納米尺度分析

CleanConnect的使用給電子顯微鏡用戶帶來了良好的體驗(yàn)，產(chǎn)品具有如下優(yōu)勢：

部分電池材料（如鋰金屬、硫基固態(tài)電解質(zhì)、滿充負(fù)極等）對水分和氧氣非常敏感，因此在樣品處理和轉(zhuǎn)移過程中需要對其實(shí)施特殊保護(hù)以便于獲取材料的真實(shí)形貌與結(jié)構(gòu)信息。此外，固態(tài)電池的表征也需要在隔絕空氣的條件下進(jìn)行開展：例如固態(tài)電池材料的形貌表征、原位實(shí)驗(yàn)以表征枝晶在SEI（固態(tài)電解質(zhì)界面）中橫向生長形態(tài)以及由于硅材料體積膨脹導(dǎo)致的SEI不穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)等。

CleanConnect除了可以應(yīng)用在鈉離子電池、鈉硫電池、固態(tài)電池材料等空氣敏感的電極材料以外，還非常適用于鎂鋁合金、鈣鈦礦材料、金屬有機(jī)框架材料、催化劑等這些對空氣敏感的材料表征。無論是在尋求替代能源的工作中，還是開發(fā)更強(qiáng)、更輕材料和高精尖的納米技術(shù)研究中，都需要有利的儀器和工作流程來實(shí)現(xiàn)更深入的研究表征需求，以推進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展。我們相信隨著CleanConnect系統(tǒng)在掃描電鏡、雙束電鏡上的推廣與普及，越來越多的科學(xué)家及工程師們能受惠于這一科技帶來的對新材料研究的便捷，推進(jìn)新材料、新產(chǎn)品研究的進(jìn)程。

雖然人類無法實(shí)現(xiàn)永動(dòng)機(jī)的美好愿望，但卻可以更好地開發(fā)先進(jìn)技術(shù)、更有效地使用能源，讓人類文明生生不息。如今，科學(xué)家們?nèi)灾铝τ陔姵夭牧涎芯恳詫?shí)現(xiàn)電池技術(shù)的突破，旨在開發(fā)更安全、更高能量密度和功率性能的電池產(chǎn)品。賽默飛也一直在持續(xù)開發(fā)更先進(jìn)的分析技術(shù)應(yīng)用于電池研發(fā)和生產(chǎn)中，助力科學(xué)家們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。未來賽默飛也會(huì)竭誠為廣大科研與工業(yè)用戶開發(fā)出更多滿足客戶需求的產(chǎn)品，幫助客戶讓世界更健康、更清潔、更安全！