由国家自然科学研究所 扫描透射软x光显微镜(STXM)光学系统示意图
信用:NINS/国际监测系统 锂离子电池广泛应用于我们生活中的日常产品,如混合动力汽车、手机等
但是它们的充电/放电过程还没有完全了解
为了了解这个过程,锂离子的行为,分布和化学成分和状态,应该被揭示
分子科学研究所的一个研究小组观察到,扫描透射x光显微镜(STXM)可以是一种强有力的技术,以高空间分辨率进行x光吸收光谱(XAS)
通过使用特定元素的吸收边缘,可以获得样品的二维化学状态
为了用STXM分析锂,低能区的锂钾吸收边(55 eV)使测量XAS变得困难,因为缺少合适的光学元件和来自污染XAS的单色仪的巨大高次谐波
因此,低通滤波波带片(LPFZP),STXM的聚焦光学元件,被开发出来以克服这些问题
该低通滤波器使用200纳米厚的硅作为波带片的衬底,并且该衬底通过使用二氧化硅3边缘作为100电子伏以上的低通滤波器
LPFZP的混合光学器件可以抑制高次谐波,而无需在STXM中安装额外的光学元件
因此,带有低通滤波器的STXM滤波器可将高次谐波抑制至0
1%的原始强度,并能够测量锂钾边缘的XAS光谱
然后空间分辨率估计为72纳米
对实验室测试电极的薄切片样品进行了分析
样品由Li2CO3通过聚焦离子束工艺制成
70电子伏的STXM图像和锂的钾边XAS光谱如图所示
分别为2(a)和2(b)
XAS光谱成功地从图2中圆圈所示的区域获得
2(a)
无花果
2
(a)具有70电子伏软x光的碳酸锂样品的STXM图像和(b)在1-4区的锂钾边缘x光吸收光谱,由图中的圆圈表示(a)信用:NINS/国际监测系统 为了了解锂在LIB中的行为,有必要提高它的性能,在这一点上,STXM与LPFZP将有助于以高空间分辨率分析锂
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