砂巖是一種沉積巖，主要由各種砂粒膠結而成的；砂巖是源區巖石經風化、剝蝕、搬運在盆地中堆積形成。巖石有碎屑和填隙物兩部分構成，碎屑常見礦物：石英、長石、白云母、方解石、黏土礦物，綠泥石等。填隙物包括膠結物和碎屑雜基兩種組分。

對同一晶面而言，在某些入射方向，電子被散射的幾率較大（相當于禁道），而在另一些入射方向，電子被散射的幾率較小（相當于通道），這種現象稱為電子通道效應。

砂巖巖心樣品直接敲斷，露出新鮮的斷口，并用Apreo 2場發射掃描電子顯微鏡觀察其斷口。從下圖中可以看出砂巖斷口含有六角形晶柱的石英，且石英之間有粒間孔，粒間孔之間填充有片狀綠泥石和書頁狀高嶺石。

將砂巖樣品冷鑲嵌、磨拋至拋光態，掃描電鏡及牛津能譜觀察。從下圖砂巖拋光態結果來看，主要由石英組成，粒間孔隙的填充主要為片狀綠泥石及書頁狀高嶺石，偶見柳葉狀水/白云母。

想要觀察整個砂巖中粒間孔的分布，我們利用Maps拼圖功能，得到HFW≈1.6cm的視圖，從視圖中可以看到，顏色較深的區域都是粒間孔，有的粒間孔充填高嶺石及綠泥石，少量水/白云母。

主要結論

1、樣品為中粗粒長石石英砂巖；

2、主要礦物為石英、斜長石、鉀長石，偶見鋯石、簾石、磷灰石、金紅石、石榴子石等副礦物；

3、顆粒間膠結物為黏土礦物，其中以發育書頁狀高嶺石、葉片狀綠泥石為明顯特征，偶見柳葉狀水/白云母；

4、粒間空隙發育，為油氣儲藏運移提供了空間；

從移動設備到交通工具，電池已成為我們日常生活中不可或缺的一部分。隨著我們努力地通過使用電動節能汽車和可持續能源來減少我們對地球的影響，新的改良的電池技術至關重要。

與其它商用電池技術相比，鋰離子電池具有卓 越的能量和功率密度性能，是高效的儲能設備。目前，鋰離子在越來越多的應用中得到廣泛運用，例如智能手機和電動汽車。

然而， 一些新聞報道的案例表明，鋰電池在流行電子產品使用中發生爆炸，引發了重大召回事件。智能手機中的鋰離子電池在飛行過程中引起火災后，整個航空旅行行業都采用了新的安全法規。也有一些案例表明，電動汽車中的電池起火燃燒，非常難以熄滅而且容易復燃。

目前的技術大多采用液體電解質，因此為了提升電池的安全性能，下一階段將會重 點研究固態鋰電池。固態鋰電池可以幫助解決兩個關鍵問題：

1. 提供更大的能量密度

2. 提供更安全的產品

分析鋰電池材料的主要挑戰是它們在空氣中非常活潑。在固態鋰電池的研發過程中，必須保護樣品在制備和分析過程中不與環境發生反應，氬氣環境可防止鋰與氧氣、氮氣或水反應。

飛納手套箱版掃描電鏡 Phenom Ar-C 是唯 一可以完全放置在充滿氬氣環境的手套箱內的臺式掃描電子顯微鏡，允許研究人員對空氣敏感的鋰電池樣品進行研究。

通常，當把樣品從手套箱轉移到掃描電鏡時，由于暴露在水、氧氣或氮氣中，樣品會發生改變。 如果將掃描電鏡放置于氬氣手套箱內，由于樣品和掃描電鏡分析處于同一環境中，既可以保護樣品，工作流程也會快得多。

然而，盡管鋰不與氬氣發生反應，但在氬氣環境下的研究仍然存在著一些挑戰。

掃描電子顯微鏡使用 15000 伏特（甚至更高）的高加速電壓。在沒有適當預防措施的情況下，在氬環境中使用如此高的電壓可能會由于氬氣的低擊穿電壓而導致火花，最 終將損壞 SEM 內部的電子器件。為了避免這個問題，Phenom Ar-C 手套箱版臺式掃描電鏡采用專 利的保護技術，為表征空氣敏感的電池樣品提供了一個受保護的環境。

優勢

通過在手套箱中使用 Phenom Ar-C，您可以在該手套箱中同時進行樣品制備和 SEM/EDS 分析。這不僅使樣品制備、成像和分析過程變得快速，還意味著鋰樣品可以持續受到氬氣環境的保護。因此，您可以在樣品轉移到其它研究設備之前對樣品進行研究或預篩選。雖然使用了厚手套，但樣品臺的操作非常簡單。此外，該系統在沒有干預的情況下，長壽命的 CeB6 燈絲可以使用數千小時。

傳統方法與 Phenom Ar-C 手套箱版臺式掃描電鏡對比

鋰金屬作為鋰電池的陽極材料

優勢:

• 高比能量

• 高比功率

挑戰：

• 安全性

• 容量

掃描電鏡用于鋰金屬研究，有助于研究人員了解 Li 的工作原理，以開發新的方法提高性能。

鋰金屬的優勢與挑戰

案例

在充滿氬氣的手套箱內使用 Phenom Ar-C 飛納臺式電鏡，獲得的鋰枝晶掃描電鏡（SEM）圖像。下圖是橫截面樣品，可以看出飛納電鏡的超景深可以清晰觀測樣品。