2025年8月，科學儀器前沿企業(yè)Quantum Design（QD）與英國劍橋大學衍生企業(yè)illumion公司正式達成戰(zhàn)略合作。Quantum Design將成為illumion公司旗下革命性技術(shù) “高分辨原位電池電荷成像系統(tǒng)-illumionONE”在中國、美國、印度、日本、韓國等核心市場的獨家代理商，全面負責該產(chǎn)品的銷售、安裝及售后技術(shù)服務(wù)。此次合作標志著雙方在推動全球能源轉(zhuǎn)型與電池技術(shù)研發(fā)升級領(lǐng)域邁出關(guān)鍵一步。

高分辨原位電池電荷成像系統(tǒng)-illumionONE

　　前沿創(chuàng)新技術(shù) 以微觀視角重構(gòu)電池研發(fā)邏輯

　　ilumion公司基于其特有的電荷光度法研發(fā)推出的高分辨原位電池電荷成像系統(tǒng)，突破了傳統(tǒng)電池材料表征技術(shù)的局限，實現(xiàn)了電池充放電過程中單顆粒級別的電荷狀態(tài)與形態(tài)變化的實時動態(tài)成像。這一創(chuàng)新技術(shù)，大大地縮短了電池材料的研發(fā)周期（從十年級降至更短時間），為電池材料的深度研究提供了全新的數(shù)據(jù)維度。其核心優(yōu)勢為：

• 單顆粒級分辨率，突破傳統(tǒng)表征局限

  傳統(tǒng)技術(shù)（如XRD、電化學測試）僅能提供多顆粒的平均數(shù)據(jù)，難以捕捉單顆粒差異。illumionONE能直接觀測電極中單個活性顆粒的實時動態(tài)，精準定位失效源頭（如裂紋、非活性位點等），讓傳統(tǒng)方法無法捕捉的微觀異質(zhì)性成為可分析的具體數(shù)據(jù)。

• 電荷狀態(tài)與形變同步追蹤，實現(xiàn)可視化研究

　　系統(tǒng)通過光散射強度的變化，直觀展示局部荷電狀態(tài)（如脫鋰/嵌鋰過程），并實時記錄顆粒的體積變化、破裂等情況，可對電池材料進行精確、有針對性的改進，加快研發(fā)速度的同時降低成本。

• 廣泛的化學適用性與簡便的操作流程

  該系統(tǒng)適用于多種電池研發(fā)體系，包括鋰離子電池（正極，負極），鈉離子電池（正極，負極）及其他新型電池體系。其臺式設(shè)計集成了電化學控制模塊，非常適合常規(guī)實驗室環(huán)境使用。

• 加速研發(fā)與失效分析

  系統(tǒng)能夠直接關(guān)聯(lián)材料微觀行為與宏觀性能（如容量衰減、阻抗增長），顯著縮短研發(fā)周期，為快充優(yōu)化、壽命預(yù)測、電極設(shè)計等提供數(shù)據(jù)驅(qū)動的科學依據(jù)。

　　精選案例：

　　通過對比活性顆粒A和B在不同充電速率下的電壓-時間圖，清晰觀察到在較快充電速率下，兩顆粒間（去）鋰化速率的顯著差異。

（a）活性顆粒A和B;（b）C/3（3小時）充電速率下顆粒A和顆粒B的電壓-時間圖和對比跡線;（c）在2C（30分鐘）充電速率下顆粒A和顆粒B的電壓-時間圖和對比跡線。

　　利用寬視場電荷光度圖像，成功表征顆粒的脫鋰速率，為電池的深入研究提供了直觀的數(shù)據(jù)支持。

（a）在寬視場下拍攝的電荷光度圖像；（b）顆粒脫鋰速率表征。

對于NWO，散射亮度更高的碎片儲存有更高濃度的鋰（Nat. Mater., 2022, 21, 1306-1313）

　　強強聯(lián)合：前沿技術(shù)與全球化服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的融合

　　Quantum Design 擁有 40 余年材料科學表征技術(shù)積淀，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球 20 余個國家和地區(qū)，其磁學與低溫物性測量系統(tǒng)被公認為科研界的重要儀器，客戶涵蓋知名高校及實驗室。此次合作中，Quantum Design將依托其成熟的分銷體系和技術(shù)支持能力，推動illumion技術(shù)在電池研發(fā)、新能源材料等領(lǐng)域的應(yīng)用落地。

　　illumion公司負責人表示：“與Quantum Design的合作是技術(shù)商業(yè)化的重要里程碑。其專業(yè)團隊和全球資源將幫助更多實驗室便捷地應(yīng)用電荷光度法，推動電池創(chuàng)新?！?/p>

　　Quantum Design全球業(yè)務(wù)負責人強調(diào)：“illumion的技術(shù)與我們‘為科研提供變革性工具’的使命高度契合。此次合作進一步豐富了我們在能源材料表征領(lǐng)域的產(chǎn)品線，助力我們向‘全方案供應(yīng)商’的戰(zhàn)略目標邁進?！?/p>

　　關(guān)于Quantum Design

　　成立于1982年，總部位于美國圣迭戈，是知名科學儀器制造商與解決方案提供商，專注于物理、化學及材料科學領(lǐng)域的自動化表征系統(tǒng)，服務(wù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋歐美亞主要科研中心。

　　關(guān)于illumion

　　劍橋大學衍生企業(yè)，致力于通過電荷光度法顯微技術(shù)革新電池研發(fā)流程，核心技術(shù)源于劍橋大學卡文迪什實驗室的突破性研究。

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