飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)是一种结合二次离子质谱与飞行时间质量分析器的表面表征技术。 如今,TOF-SIMS已成为成熟且应用广泛的表征手段。现代TOF-SIMS具备高灵敏度、高空间分辨率、优异的质量分析能力及全面的化学信息解析功能,是一种多功能分析技术。 TOF-SIMS工作原理及离子源简介飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)系统主要由进样系统、真空系统、离子源、飞行时间分析器及数据处理系统构成(图1)。 TOF-SIMS 功能简介图 2显示了 TOF-SIMS 的功能介绍图,TOF-SIMS 的功能主要分为静态二次离子质谱(Static-SIMS)和动态二次离子质谱(Dynamic-SIMS)两种。 TOF-SIMS 跨学科应用与技术挑战自20世纪80年代问世以来,TOF-SIMS(静态SIMS模式为主)始终兼具元素/同位素检测(含痕量氢)与分子结构解析双重优势。
测试GO前沿实验室依托TOF-SIMS深度成分分析、扫描电化学显微镜原位测绘及动态浓度分布表征三大技术,为科研人员提供水系电池界面行为的精准量化解决方案。 化学组成三维透视:TOF-SIMS深度测绘测试狗实验室采用飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)技术,实现电极材料表面及体相组分的纳米级精确定位:表面分布成像:精准捕捉电极表面SEI膜中关键成分(如SO₃²
三、应用场景与案例参考锌负极优化通过晶体取向调控(如单晶[0001]锌箔)减少枝晶生成,结合TOF-SIMS分析SEI成分,提升循环寿命(Advanced Materials, 2025)。 四、客户价值与科研赋能数据可靠性:严格遵循ISO/IEC标准,提供可重复的表征结果(如TOF-SIMS成分分布图、原位EIS阻抗谱)。
TOF-SIMS(图6g)进一步确认SEI内层以LiF为主,外层含有机组分,形成稳定的有机‑无机杂化SEI结构。
图2 | 飞行时间二次离子质谱揭示碳的快速扩散与偏析动力学图2利用飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)对碳在镍中的时空分布进行了三维追踪。a,b,原始镍箔中几乎探测不到碳信号。
深度分辨XPS与ToF-SIMS分析揭示,其形成的固态电解质界面(SEI)具有“外有机-内无机”的梯度结构,富含LiF等组分,机械强度高且离子导通性好。