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本期帶來(lái)的是一篇PicoFemto原位樣品桿在電化學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用案例。對(duì)于鋰離子電池來(lái)說(shuō)，充放電效率和能量效率主要由電極材料中鋰離子的傳輸機(jī)制和相變路徑?jīng)Q定的。因此，原位并且在原子尺度上了解鋰離子的嵌入和抽出對(duì)于理解鋰電池的工作機(jī)制以及失效機(jī)制非常重要。本文利用高分辨TEM結(jié)合掃描探針式原位樣品臺(tái)，原位觀測(cè)了SnS2的充放電過(guò)程。研究表明，鋰離子電池的充電過(guò)程是一個(gè)快速發(fā)生的兩相反應(yīng)。在通電后，SnS2與Li離子快速形成LiSnS2.然而，在放電過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生Li0.5SnS2的中間相結(jié)構(gòu)。這種中間相結(jié)構(gòu)以1-4 nm不等的尺寸分布在電池中。這種不對(duì)稱(chēng)的反應(yīng)路徑的發(fā)現(xiàn)對(duì)于層狀電極材料充放電過(guò)程的理解有著重要意義，還有助于理解電極材料中的電壓遲滯現(xiàn)象的本質(zhì)。相關(guān)研究成果由北京大學(xué)、量子物質(zhì)協(xié)同創(chuàng)新中心、成都電子科大、物理所、美國(guó)布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、武漢大學(xué)以及內(nèi)布拉斯加-林肯大學(xué)共同完成，并發(fā)表在Nano Letters上。

澤攸科技的PicoFemto系列原位樣品桿在該研究中作為電池模型的載體，穩(wěn)定而精確完成了測(cè)樣區(qū)域選擇以及施加電場(chǎng)等任務(wù)。

      SnS2薄片被固定在銅電極上并安置于原位樣品桿的一端。金屬鋰（表面鈍化處理）包覆著樣品桿的W探針，與SnS2接觸并形成回路。給樣品施加電壓后可以很清晰地看到相變邊界。

      Li的注入過(guò)程非常迅速，直接形成了LiSnS2結(jié)構(gòu)。但是Li的抽出過(guò)程確會(huì)伴隨著Li0.5SnS2中間相的產(chǎn)生和消失。這種中間相結(jié)構(gòu)往往以1-4 nm的核結(jié)構(gòu)存在。

衍射普進(jìn)一步確認(rèn)中間相的存在

理論計(jì)算對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的支持