原位TEM研究高溫鋰電充放電機理
日期：2021-07-30
Li-CO2電池的理論能量密度（大約1876 Wh/kg）遠高于鋰離子電池（大約265 Wh/kg）。但是，在充電過程中，Li2CO3分解需要很高的電位，這就導(dǎo)致電池循環(huán)穩(wěn)定性變差，嚴(yán)重阻礙了Li-CO2電池的發(fā)展。關(guān)于Li-CO2電池的反應(yīng)機理，仍存在一些爭議，比如放電產(chǎn)物：一些人認為Li2CO3和碳是主要的放電產(chǎn)物，而有人報道Li2CO3和CO是放電過程中的主要產(chǎn)物。
為闡明Li-CO2納米電池的工作機理，燕山大學(xué)張利強研究員、唐永福教授和黃建宇教授等人利用原位環(huán)境透射電子顯微鏡（in-situ ETEM）技術(shù)手段，研究了Li-CO2納米電池中的放電和充電反應(yīng)機理，相關(guān)研究成果以：In-situ imaging the electrochemical reactions of Li-CO2 nanobatteries at high temperatures in an aberration corrected environmental transmission electron microscope為題發(fā)表在期刊《Nano Research》上。燕山大學(xué)學(xué)生賈鵬和于美琪為共同一作。
原文鏈接：https://doi.org/10.1007/s12274-021-3514-9
圖 實驗方法
原位TEM電池測試平臺搭建使用的是澤攸科技PicoFemto原位MEMS-STM-TEM一體化樣品桿，鋰陽極及碳酸鋰電解質(zhì)搭載在STM探針一端，碳管陰極搭載在熱電一體的MEMS芯片端。利用三維操縱探針可輕松搭建電池，與此同時，MEMS芯片可以在電池充放電過程中營造高溫環(huán)境。
圖 原位電池搭建示例
圖 實驗中使用的澤攸科技原位MEMS-STM-TEM一體化樣品桿
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