电池性能的优劣对电子设备来说至关重要。充电时间短、连续时间长，是所有人对目前广泛使用的锂离子电池的期望。最近，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室和斯坦福大学等机构的研究人员相助，开发出一种新的X射线显微镜(STXM)技术，可细致地视察锂离子电池充放电历程中的粒子运动情况，这或有助于开发出性能更强大的锂离子电池。
研究小组在最新一期《科学》杂志上宣布论文称，他们利用伯克利实验室的先进光源，专门设计制造了一个“液体电化学射线显微镜纳米成像平台”，可一次对30个粒子进行成像。研究人员称，与已往所用的透射电子显微镜(TEM)相比，新平台具有更大的视野和更强的穿透性，能让使用者实时视察一些化学特异性变革情况。
研究小组利用这一平台对磷酸铁锂粒子在充放电历程中的运动模式进行了视察、成像，详细纪录了粒子化学身分演变及化学反应速率等情况。他们发明，粒子外貌的充电历程并不均匀，会随着时间的推移越来越差。
理论上，电池充电时，带正电的锂离子均匀地充满电极外貌的状况最理想，但实际上这种情形很难泛起，尤其是电池老化后更是如此。
研究人员体现，新技术平台使他们可以在介观标准对电池的动态运动进行实时成像，要做到这一点很难但很重要。有了这一技术，他们有能力实时解析粒子化学身分和电流密度的变革情况，研究电池的充放电历程，并对单个电池粒子内部电化学反应进行成像，这对更好地舆解电池的充电机制和优化电池性能很有资助。
目前，该研究小组正在设计更高精度的X射线显微镜，其目标区分率将抵达1至5个纳米。（文章来源：科技日报）
