基于软X射线光谱的锂电池材料的电子结构与演变的研究进展

开发新型高能量密度以及低成本的锂离子电池,是有效应对能源危机和环境挑战的可行路径之一.锂离子电池材料的电子结构与电子态的演化决定了材料诸多本征性质以及电池综合性能.探测并操控电极材料电子态的演化对探求电极反应的物理机理、促进电池材料发展具有重要意义.基于同步辐射的软X射线光谱技术可以直接探测费米能级附近的电子态.本文从阴阳离子氧化还原反应的不同角度对利用软X射线光谱对电子态演变的研究进行了总结,获得了电极材料电化学循环过程中过渡金属与氧的电子态演化信息,系统阐述并总结了不同锂离子电池材料中电子态的演化以及氧化还原反应机理的最新研究进展.