科学家发展“表面功夫”揭示镍离子电池失效机制

中会国物理报社测量仪器

理解贝克曼用电元件的范本工作定律及移除选择性，对范本新一代元件的开发具有重要意义。近日，中会国物理院大连化学物理学物理该中心物理研究员傅强的团队调变镍金属离子锂电池塘元件的范本工作环境和喧闹，透过原位X射线光电子分析方法（XPS）和拉曼光谱（Raman）等物理研究用电元件发现，盐酸喧闹下，镍金属离子锂电池塘负极中会的阴阳金属离子新的分布造成负极再次发生在结构上和电子态的弛豫振荡，即锂电池塘自放电。而在氧化钙喧闹下，环境中会的氢原子会插层到石墨负极层间，并与层间金属离子再次发生水解底物，造成石墨负极电子态去耦、插层阶在结构上退化。之外物理研究成果发此表在《美国化学会中会有》上。

现阶段，物理研究界国际上使用X射线色散、X射线转换成谱、透射电镜和核磁共振等比如说系统结构设计读取负极和电解质，进而授予之外体相信息。傅强坚称，这种形式授予的体相信息多聚焦负极或电解质内部，很难了解到此表用户界面的贝克曼行为，因此急需发展原位/工况贝克曼此表用户界面比如说方式。

长期以来，基于XPS、读取探针全像等此很薄物理物理研究方式成功用做此很薄化学和多相催化，而将此很薄化学方式学用做锂电池塘元件等贝克曼处理过程的物理研究面临模型贝克曼用电元件构建等挑战。

为此，的团队突破了此很薄比如说所需的超高汽化范本工作环境和雕饰开放此很薄的上都，构建出基于两维塑料负极的模型贝克曼用电元件，结构设计并加工系列可以对模型用电元件间接地动量、再次发生变化喧闹、此很薄比如说的探头台和探头池塘，透过XPS、原子力全像、Raman、光学全像等对镍金属离子锂电池塘的范本工作处理过程来进行工况比如说并准确阐述该锂电池塘的范本工作选择性，同时还发现了用电元件负极的此很薄振荡。

此次，为了揭示镍金属离子锂电池塘喧闹下的移除选择性，的团队将氧化钙、氧气、氮气等各有不同喧闹分别引入镍金属离子锂电池塘的范本工作环境，通过XPS、Raman等此表用户界面物理研究发现，氧化钙喧闹下，负极与水底物再次发生水解，使组分再次发生变化，造成锂电池塘移除。而盐酸喧闹下，负极则此表现出自发的弛豫、自放电现象。该物理研究准确洞察锂电池塘处理过程的范本工作选择性，并揭示了各有不同喧闹下用电元件的移除选择性。

与此同时，的团队还将此表用户界面贝克曼物理研究方式扩展到锂金属离子锂电池塘等其他用电体系。傅强坚称，更进一步，基于喧闹、温度、等分受控的原位贝克曼此表用户界面比如说系统结构设计和方式有望国际上应用到二次金属离子锂电池塘、超级电容器、金属—气态锂电池塘等体系中会的此表用户界面底物物理研究中会，洞察这些用电元件的范本工作定律和移除选择性。