锂离子电池原位透射电镜方法的综合比较

摘要：

锂离子电池(LIB)技术已成为目前最重要、最有前途的储能技术之一,广泛应用于便携式电子设备和电动汽车等领域.然而,随着人们对能源的需求愈发强烈,发展下一代更高能量密度和更长循环寿命的锂离子电池刻不容缓,这就需要更加深入地理解锂离子电池在循环过程中内部结构的演化.作为一种能够对精细结构进行多方面表征的工具,原位透射电子显微镜(in situ TEM)拥有原子尺度的高空间分辨率,同时可以施加外电场实现实时观测和分析充放电过程中电极材料的微观结构演化和相变机制.因此,该原位技术在锂离子电池研究方向得到了广泛的关注和快速发展.其中两种主要的研究体系,开放池(open cell)与液体池(liquid cell)均为研究的热点却一直以来缺少详细的对比总结.鉴于此,本文详细介绍了原位透射电子显微镜开放池(open cell)与液体池(liquid cell)的内部结构,并将其在锂离子电池正极、负极和SEI形成与锂枝晶生长等领域的相关研究举例进行综合分析与对比,最后详细总结二者各自的适用范围与局限性,以期对未来两种原位透射电镜技术的应用提供指导.

关键词：原位电镜、开放池、液体池、电池材料、结构演化

所属期刊栏目：42

分类号：O766+.1;TB34;TG115.21+5.3(晶体结构)

资助基金：国家自然科学基金No.22075317

在线出版日期：2023-10-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：615-628