通过扫描纳米束电子衍射的倒谱匹配技术，实现外延阴极中晶体相的低剂量纳米级可视化

《Nano Letters》：Low-Dose Nanoscale Visualization of Crystal Phases in Epitaxial Cathodes via Cepstral Matching of Scanning Nanobeam Electron Diffraction

层状阴极材料在循环过程中因局部晶相转变导致容量衰减，本研究通过扫描纳米束电子衍射（SBED）与 cepstra 匹配分析，首次实现了1.5纳米空间分辨率的晶相可视化，发现电极-电解液界面3纳米范围内存在尖晶石相和岩盐相异质结构，而本体仍保持层状结构。

　　

层状阴极对于实现高能量密度的可充电锂离子电池至关重要，但由于充放电循环过程中的局部晶体相变，它们会遭受容量衰减。理解这些相变对于最小化其影响至关重要，但由于其纳米级的尺寸以及对实验条件的敏感性，观察这些相变非常困难。在这里，我们通过匹配扫描纳米束电子衍射得到的实验和模拟倒谱，可视化了经过100次充放电循环后的外延LiCoO₂阴极中的纳米级晶体相。虽然LiCoO₂的整体结构仍保持层状，但在阴极-电解质界面3纳米范围内观察到了尖晶石型和岩盐型相。所开发的方法在数百纳米的视场范围内实现了1.5纳米的空间分辨率，并且对电子束的损伤极小。倒谱匹配分析为界面相变提供了宝贵的见解，将有助于高性能锂离子电池的设计。