同步辐射在锂离子电池材料研究中的应用OA

二次锂离子电池在交通、电子、电网储能等领域有着广泛的应用。然而,这些规模化的应用依然面临着能量密度、安全性及成本等方面的严峻挑战。突破这些限制或者开发更高性能的材料体系则需要对限制电池性能的材料结构有更加深入的理解。深入理解的关键是发展对材料结构/微结构的高分辨、高灵敏表征方法。同步辐射凭借其单色亮度高、光谱宽等独特优势,在二次锂离子电池的研究中发挥了不可或缺的重要作用。本文总结了近年来同步辐射在锂离子电池材料研究中的应用,探讨了其在揭示电极材料结构演化、界面反应机制及电解质行为等方面的前景,并详细介绍了同步辐射X射线衍射、扩展X射线吸收精细结构、X射线计算机断层扫描以及红外ATR光谱等先进表征方法在典型电池材料研究中的应用实例,展示了这些同步辐射表征技术在解析电池材料充放电过程中的相变、局域结构变化、元素价态分布、界面演化及电解质调控等方面的强大能力。我们相信,同步辐射凭借其高亮度、高分辨率、元素敏感性以及原位/工况的能力,将成为推动高性能电池材料设计与优化的重要工具,在电池材料的多尺度、动态过程研究中发挥重大作用。