Nat. Mater.:晶粒幾何形狀對多孔插層電極電化學性能的影響

自鋰離子電池出現(xiàn)以來,其理論容量及應用潛力仍尚未實現(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相變的顯著晶粒幾何相關(guān)修飾機制起源,。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變,。
空間分辨EDXRD測量表明,晶粒幾何形狀強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 原位薄膜應力測量系統(tǒng) (k-Space Associates)進行實時應力測量,,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相機上,。
產(chǎn)品推薦
1. kSA MOS 原位薄膜應力測量系統(tǒng) 采用非接觸激光MOS技術(shù),,不但可以對樣品表面應力分布進行統(tǒng)計分析,而且還可以進行樣品表面二維應力,、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。
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