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”與“石油與內(nèi)燃機”時期。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，能源危機和環(huán)境污染問題逐漸凸顯，太陽能、風能、熱能、潮汐能等可再生能源在人類的智慧中應(yīng)運而生。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)換和儲能技術(shù)。

現(xiàn)如今，人類能源進程進入“新能源與可持續(xù)發(fā)展”階段。新能源汽車勢如破竹，動力電池和儲能系統(tǒng)的重要性被推至新的歷史高度。現(xiàn)有的動力電池和儲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 惰性氣體保護下將樣品轉(zhuǎn)移至雙束電鏡和透射電鏡中進行納米尺度分析

CleanConnect的使用給電子顯微鏡用戶帶來了良好的體驗，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施特殊保護以便于獲取材料的真實形貌與結(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行開展：例如固態(tài)電池材料的形貌表征、原位實驗以表征枝晶在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)定性實驗等。

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、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現(xiàn)更深入的研究表征需求，以推進科學技術(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，推進新材料、新產(chǎn)品研究的進程。

雖然人類無法實現(xiàn)永動機的美好愿望，但卻可以更好地開發(fā)先進技術(shù)、更有效地使用能源，讓人類文明生生不息。如今，科學家們?nèi)灾铝τ陔姵夭牧涎芯恳詫崿F(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)更先進的分析技術(shù)應(yīng)用于電池研發(fā)和生產(chǎn)中，助力科學家們實現(xiàn)這一目標。未來賽默飛也會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！