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X射线吸收谱技术分析电池正负极材料的特性

来源：测试GO 时间：2022-07-20 13:52:37 浏览：1145次

X射线吸收精细结构（X-ray absorption fine structure，XAFS），也叫X射线吸收谱（X-ray absorption spectroscopy，XAS），是一种基于同步辐射光源、研究材料局域原子或电子结构的一种有力工具，广泛应用于催化、能源、纳米等热门领域的谱学表征。

同步辐射吸收谱

在国家碳中和碳达峰战略的支持下，新能源是一项极具应用前景的领域，同时对新能源材料的安全性也有了更高的要求，而电能储存的发展离不开XAFS谱学表征。X射线吸收近边结构（XANES）作为一种有力的表征，可在不同的细节水平上研究电池材料的电子特性。例如，常规方法使用XANES评估电池材料在循环过程中的氧化还原可逆性；此外，许多XANES的例子也表明其可解决更复杂的形态研究，包括镍钴铝氧化物正极材料的锂化动力学，辨别在锂锰尖晶石电极中的可溶锰离子，评估锂硫电池中硫化物沉淀和活性物质利用不足的情况，并作为研究锂硫电池的次优容量的重要依据。

这种可以在不改变锂电池包结构或使用与快速充电应用相关的时间分辨技术下进行原位分析的技术，可以用来评估一些模型系统的充放电和健康状态。与传统同步加速器相比反馈速度更快，如带有多价电荷载体的电池或负离子氧化还原机制，在这些模型中电荷转移位点通常是不明确的。作为未来的发展方向, 基于实验室的XAFS研究模式可以作为电池退化机制研究的一个有用研究模型（其通常需要频繁和长期的XAFS分析和监测），加速新材料的发现和LIBs的操作模式的改进。

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