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目前,坐高陈忠伟课题组在对锂硫电池的研究中取得了突破性的进展,坐高研究人员使用原位XRD技术对小分子蒽醌化合物作为锂硫电池正极的充放电过程进行表征并解释了其反应机理(NATURECOMMUN.,2018,9,705),如图二所示。Fig.2In-situXRDanalysisoftheinteractionsduringcycling.(a)XRDintensityheatmapfrom4oto8.5oofa2.4mgcm–2cellsfirstcycledischargeat54mAg–1andchargeat187.5mAg–1,wheretriangles=Li2S,square=AQ,asterisk=sulfur,andcircle=potentiallypolysulfide2θ.(b)ThecorrespondingvoltageprofileduringtheinsituXRDcyclingexperiment.材料形貌表征在材料科学的研究领域中,小伙新装常用的形貌表征主要包括了SEM,小伙新装TEM,AFM等显微镜成像技术。

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而目前的研究论文也越来越多地集中在纳米材料的研究上,伴注并使用球差TEM等超高分辨率的电镜来表征纳米级尺寸的材料,伴注通过高分辨率的电镜辅以EDX,EELS等元素分析的插件来分析测试,以此获得清晰的图像和数据并做分析处理。意员换Fig.5AbinitiocalculationsoftheredoxmechanismofLi2Mn2/3Nb1/3O2F.manganese(a)andoxygen(b)averageoxidationstateasafunctionofdelithiation(xinLi2-xMn2/3Nb1/3O2F)andartificiallyintroducedstrainrelativetothedischargedstate(x=0).c,ChangeintheaverageoxidationstateofMnatomsthatarecoordinatedbythreeormorefluorineatomsandthosecoordinatedbytwoorfewerfluorineatoms.d,ChangeintheaverageoxidationstateofOatomswiththree,fourandfiveLinearestneighboursinthefullylithiatedstate(x=0).Thedataincanddwerecollectedfrommodelstructureswithoutstrainandarerepresentativeoftrendsseenatalllevelsofstrain.Theexpectedaverageoxidationstategivenina-dissampledfrom12representativestructuralmodelsofdisordered-rocksaltLi2Mn2/3Nb1/3O2F,withanerrorbarequaltothestandarddeviationofthisvalue.e,AschematicbandstructureofLi2Mn2/3Nb1/3O2F.小结目前锂离子电池及其他电池领域的研究依然是如火如荼。高铁本文由材料人专栏科技顾问罗博士供稿。

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目前材料的形貌表征已经是绝大多数材料科学研究的必备支撑数据,乘务一个新颖且引人入胜的形貌电镜图也是发表高水平论文的不二法门。因此,经常原位XRD表征技术的引入,可提升我们对电极材料储能机制的理解,并将快速推动高性能储能器件的发展。

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