STEM-EDXS分析在可充电电池元件表征中的意义

在通往绿色未来的道路上，采用高效的储能设备，如锂离子电池(LIBs)是必不可少的。为了提高lib的寿命，其组件材料的纳米级表征至关重要。如富ni NCM (LiNi1-x-yCoxMnyO2)等LIB阴极由大量密集堆积的一次粒子形成的球形二次粒子组成。这些粒子在循环和/或加热(热失控)时经历各向异性的体积膨胀。在此过程中发生的微观结构特征，如纳米孔和相变，可以通过涉及的各种微分析技术来彻底解释扫描透射电子显微镜(STEM)与能量色散x射线能谱(EDXS)电子能量损失谱(EELS)，以及飞行时间次级离子质谱(ToF-SIMS)等辅助技术[1,2]。能量色散x射线能谱(EDXS)是一项关键技术，可用于研究高性能LIB组件，如阴极和固体电解质，因此有助于指导材料改性，以提高安全性和容量。

的用法STEM-EDXS以识别纳米孔内和晶界处的硫杂质，否则EELS无法检测到这些杂质。本文还讨论了热虐待下NCM中Ni纳米畴的快速筛选和识别、涂层的分析以及NCM表面在薄膜沉积过程中掺入的杂质。这些结果可以重新检查前体材料的来源，并改进合成路线，以开发在操作条件和不可预见的电池故障情况下都稳定的无缺陷LIB组件。

[1]S. Ahmed, A. Pokle, S. Schweidler, A. Beyer, M. Bianchini, F. Walther, A. Mazilkin, P. Hartmann, T. Brezesinski, J. Janek, K. Volz，纳米孔在富镍层状锂(Ni1-x-yCoxMny)O2正极材料容量衰减中的作用，ACS Nano 13(2019) 10694-10704。

[２]A. Pokle, S. Ahmed, S. Schweidler, M. Bianchini, T. Brezesinski, A. Beyer, J. Janek, K. Volz，在原子水平上原位监测富镍层状氧化物正极材料的热诱导效应，ACS应用。板牙。接口12(2020)57047-57054。

•对可充电电池组件的微观结构表征感兴趣的工程师和材料科学家。

•从事lib和其他电池材料合成的学生和专业人员。