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X射線吸收譜技術(shù)分析電池正負(fù)極材料的特性

來源：測(cè)試GO 時(shí)間：2022-07-20 13:52:37 瀏覽：1946次

X射線吸收精細(xì)結(jié)構(gòu)（X-ray absorption fine structure，XAFS），也叫X射線吸收譜（X-ray absorption spectroscopy，XAS），是一種基于同步輻射光源、研究材料局域原子或電子結(jié)構(gòu)的一種有力工具，廣泛應(yīng)用于催化、能源、納米等熱門領(lǐng)域的譜學(xué)表征。

同步輻射吸收譜

在國(guó)家碳中和碳達(dá)峰戰(zhàn)略的支持下，新能源是一項(xiàng)極具應(yīng)用前景的領(lǐng)域，同時(shí)對(duì)新能源材料的安全性也有了更高的要求，而電能儲(chǔ)存的發(fā)展離不開XAFS譜學(xué)表征。X射線吸收近邊結(jié)構(gòu)（XANES）作為一種有力的表征，可在不同的細(xì)節(jié)水平上研究電池材料的電子特性。例如，常規(guī)方法使用XANES評(píng)估電池材料在循環(huán)過程中的氧化還原可逆性；此外，許多XANES的例子也表明其可解決更復(fù)雜的形態(tài)研究，包括鎳鈷鋁氧化物正極材料的鋰化動(dòng)力學(xué)，辨別在鋰錳尖晶石電極中的可溶錳離子，評(píng)估鋰硫電池中硫化物沉淀和活性物質(zhì)利用不足的情況，并作為研究鋰硫電池的次優(yōu)容量的重要依據(jù)。

這種可以在不改變鋰電池包結(jié)構(gòu)或使用與快速充電應(yīng)用相關(guān)的時(shí)間分辨技術(shù)下進(jìn)行原位分析的技術(shù)，可以用來評(píng)估一些模型系統(tǒng)的充放電和健康狀態(tài)。與傳統(tǒng)同步加速器相比反饋速度更快，如帶有多價(jià)電荷載體的電池或負(fù)離子氧化還原機(jī)制，在這些模型中電荷轉(zhuǎn)移位點(diǎn)通常是不明確的。作為未來的發(fā)展方向, 基于實(shí)驗(yàn)室的XAFS研究模式可以作為電池退化機(jī)制研究的一個(gè)有用研究模型（其通常需要頻繁和長(zhǎng)期的XAFS分析和監(jiān)測(cè)），加速新材料的發(fā)現(xiàn)和LIBs的操作模式的改進(jìn)。

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