1. NIMS 研究小組開發了一種新技術，可以對固態電池中阻礙鋰離子遷移的晶界進行成像，固態電池是一種有前景的下一代電池。

2. 固態電池——下一代可充電電池——旨在通過用固體電解質代替液體有機電解質，比傳統鋰離子電池更安全、具有更高的能量密度。當前固態電池研發的一個主要問題是活性材料與固體電解質之間的界面以及固體電解質內的晶界處鋰離子遷移的阻礙。這些障礙物降低了充電/放電速率并降低了電池的能量密度。固體電解質由晶粒及其之間的邊界組成。現有的離子電導率評估方法只能測量固體電解質的平均離子電導率，無法量化各個晶界的離子電導率并識別限制離子遷移的邊界。

3. 該研究小組利用二次離子質譜（SIMS）成功地對固體電解質內各個晶界處的離子遷移/擴散進行了成像和量化。SIMS 通過使用聚焦的一次離子束濺射樣品表面并收集和分析噴射的二次離子，能夠對固體電解質樣品上的化學元素分布進行成像。研究小組首先用另一種鋰同位素6?Li（質量數：6，自然豐度：8%）替換了部分穩定鋰同位素7?Li（質量數：7，自然豐度：92%），構成電解質樣本。使用同位素交換技術在樣本邊緣。然后，研究小組使用 SIMS 觀察了樣品中6 Li 的擴散情況。由于使用傳統 SIMS無法對快速擴散的6?Li 分布進行成像和量化，因此該團隊通過冷卻樣本（即冷凍 SIMS）顯著減慢了6 Li 擴散，使團隊能夠精確測量6?Li 分布并確定晶界作為離子遷移的瓶頸。

4.冷凍SIMS技術可用于直接觀察鋰離子擴散，識別固態電池中存在的許多界面/邊界中作為瓶頸的界面/晶界，并確定這些障礙的原因。這種方法有望有助于開發更高性能的固態電池。