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X射線吸收譜技術(shù)分析電池正負極材料的特性

來源：測試GO 時間：2022-07-20 13:52:37 瀏覽：4303次

X射線吸收精細結(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)域的譜學表征。

同步輻射吸收譜

在國家碳中和碳達峰戰(zhàn)略的支持下，新能源是一項極具應(yīng)用前景的領(lǐng)域，同時對新能源材料的安全性也有了更高的要求，而電能儲存的發(fā)展離不開XAFS譜學表征。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雜的形態(tài)研究，包括鎳鈷鋁氧化物正極材料的鋰化動力學，辨別在鋰錳尖晶石電極中的可溶錳離子，評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)的時間分辨技術(shù)下進行原位分析的技術(shù)，可以用來評估一些模型系統(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，如帶有多價電荷載體的電池或負離子氧化還原機制，在這些模型中電荷轉(zhuǎn)移位點通常是不明確的。作為未來的發(fā)展方向, 基于實驗室的XAFS研究模式可以作為電池退化機制研究的一個有用研究模型（其通常需要頻繁和長期的XAFS分析和監(jiān)測），加速新材料的發(fā)現(xiàn)和LIBs的操作模式的改進。

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