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Nat. Mater.：晶粒幾何形狀對多孔插層電極電化學(xué)性能的影響
自鋰離子電池出現(xiàn)以來，其理論容量及應(yīng)用潛力仍尚未實現(xiàn)。這主要是由于在電極結(jié)構(gòu)的設(shè)計和構(gòu)建方面依然存在挑戰(zhàn)，使其整個內(nèi)部空間能夠可逆地用于離子存儲。由相同材料和相同規(guī)格構(gòu)建的電極，僅在組成晶粒的尺寸和幾何形狀方面有所不同，但在極化、應(yīng)力積累和容量衰減方面會表現(xiàn)出明顯的差異。
在這篇文章中，研究團(tuán)隊使用操作同步加速器X射線衍射和能量色散X射線衍射（EDXRD），探討了V2O5作為模型相變陰極中鋰化誘導(dǎo)相變的顯著晶粒幾何相關(guān)修飾機(jī)制起源。觀察到相共存狀態(tài)的顯著調(diào)制是晶粒幾何形狀的函數(shù)。具體而言，納米尺寸的球形V2O5晶粒穩(wěn)定了亞穩(wěn)相，以避免形成大的失配應(yīng)變。
空間分辨EDXRD測量表明，晶粒幾何形狀強(qiáng)烈地改變了多孔陰極結(jié)構(gòu)的曲率。在包括微米大小的薄片電極結(jié)構(gòu)中，更大的離子傳輸限制導(dǎo)致電極厚度上鋰化不均勻性。這些結(jié)果確立了粒子幾何對亞穩(wěn)相區(qū)和電極曲率的修正可作為實現(xiàn)插層陰極的關(guān)鍵設(shè)計原則。
其中使用巨力光電代理的kSA MOS 原位薄膜應(yīng)力測量系統(tǒng) (k-Space Associates)進(jìn)行實時應(yīng)力測量，監(jiān)測襯底曲率的變化。MOS測量檢測電極襯底背面曲率的變化，從樣品表面反射并捕獲平行激光束陣列在CCD相機(jī)上。
產(chǎn)品推薦
1. kSA MOS 原位薄膜應(yīng)力測量系統(tǒng) 采用非接觸激光MOS技術(shù)，不但可以對樣品表面應(yīng)力分布進(jìn)行統(tǒng)計分析，而且還可以進(jìn)行樣品表面二維應(yīng)力、曲率成像分析。您可自行定義選擇使用任意一個或者一組激光點進(jìn)行測量，并且這種設(shè)計始終保證所有陣列的激光光點始終在同一頻率運動或掃描，從而有效的避免了外界振動對測試結(jié)果的影響，同時提高了測試的分辨率，適合各種材質(zhì)和厚度薄膜應(yīng)力分析。
2. kSA ACE 原位MBE束流監(jiān)測系統(tǒng) 是一種高靈敏度的在線原位原子束流監(jiān)測設(shè)備，它利用原子吸收光譜的原理來測量對應(yīng)原子種類的通量率。該設(shè)備可實時原位檢測原子束流密度、生長速率，實現(xiàn)對薄膜成分精確控制。
文獻(xiàn)信息