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2022-10-21 12:40 |
中科院物理所利用冷凍電鏡解鎖石墨嵌鋰階結(jié)構(gòu)微觀本質(zhì)與演變
石墨是商用鋰離子電池的關(guān)鍵負(fù)極材料，也是最常見的二維材料。鋰離子嵌入石墨會形成一系列階結(jié)構(gòu)，階的微觀結(jié)構(gòu)決定著石墨嵌入化合物的物理化學(xué)性質(zhì)。然而它的微觀圖像及其形成和轉(zhuǎn)變動力學(xué)并不清晰，這限制了準(zhǔn)確預(yù)測石墨嵌入化合物相關(guān)性質(zhì)與性能，也阻礙了石墨在不同工況下的實際應(yīng)用，比如快速充電。目前，研究人員主要提出了兩種模型（Rüdorff-Hofmann和Daumas-Hérold模型）來描述石墨嵌鋰形成的階結(jié)構(gòu)及其演變（圖1a-b）。這兩種模型顯示出相同的長程有序結(jié)構(gòu)，而具有不同的短程結(jié)構(gòu)。揭示階結(jié)構(gòu)的微觀真實面紗需要借助對納米或者原子結(jié)構(gòu)敏感的表征技術(shù)，如透射電子顯微鏡（TEM）。由于石墨材料對輻照敏感，常規(guī)TEM難以得到石墨及其嵌入化合物的真實納米或者原子結(jié)構(gòu)。 < nyk:E
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近期，中國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心特聘研究員王雪鋒、研究員王兆翔和副研究員肖睿娟等利用冷凍透射電子顯微鏡（cryo-TEM）和其他表征技術(shù)以及理論計算與模擬在納米尺度上揭示了鋰離子嵌入石墨后形成階結(jié)構(gòu)的特征及其演變機制。 "yxBD
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