Science | 从纳米尺度理解锂电池的充放电循环

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锂离子电池正极的单个颗粒在充放电循环过程中展现的特性为我们理解其运行机理提供了新的维度。 锂离子电池中的氧化还原活性材料通常具有较差的电子和离子导电性，同时可能因充放电过程中的体积变化而承受较大应力。因此，赋予这些材料以纳米尺度的特征结构是实现其高效性能的关键。 Lim 等人通过原位技术对正极材料 LiFePO4 的单个纳米粒子进行了充放电过程中的表征。这种技术保证了所有颗粒在充放电过程中经历相同电压条件，并通过测量 LiFePO4 转变为 FePO4 及其还原过程中的铁氧化态变化，推断单个颗粒的电流分布及锂浓度变化。 备注：研究采用了先进的同步辐射软 X 射线扫描透射显微镜技术 (STXM) 技术 , 可以同时观察锂离子浓度和插入速率的空间分布。 随着锂离子电池逐渐应用于可再生能源的大规模存储以及电动汽车等新兴领域， ………………………………