Science | 从纳米尺度理解锂电池的充放电循环

老千和他的朋友们 · 公众号 · · 2025-03-03 08:35

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FePO ₄ 而非经典预测的 Li _0.5 FePO ₄ 成分时。

备注：发现反应速率与锂含量之间存在非对称关系 , 在 Li0.25FePO4 附近达到最大值。脱锂过程比嵌锂过程表现出更大的不均匀性。

图 1 液态 STXM 纳米成像平台

(A) 原位液态成像平台的示意图。 LixFePO4/Au 工作电极被安装在夹层 SiNx 堆叠结构中，锂箔对电极和参比电极置于腔室外的注射器内。电解质通过管道实现离子连接，同时通过恒电位仪完成电子连接。插图为电池的横截面视图，展示其内部结构。

(B) 典型 LiFePO4 片状颗粒的明场 TEM 图像及其对应的电子衍射花样，揭示颗粒的晶体特性。

(C) HRTEM 图显示了 LiFePO4 颗粒表面的碳包覆层（已标注），突出了其在提升导电性方面的重要作用。(D) 液态环境下， LiFePO4 和 FePO4 颗粒的典型 X 射线吸收谱，揭示了在氧化还原过程中不同阶段的特征变化。(E) 微流控液态电池中 LixFePO4 颗粒的电化学循环曲线，展示了颗粒在充放电过程中稳定的循环性能。