通过互补的原位微Laue衍射与光学显微镜揭示颗粒尺度化学力学行为：以Nb14W3O44负极为例。开放获取

《EES Batteries》：Particle chemomechanics revealed by complementary operando microLaue diffraction and optical microscopy: the case of Nb14W3O44 anodeOpen Access

　　

颗粒开裂是导致高能量密度电极容量衰减的主要退化机制之一，而对于大多数材料，尚未就开裂的起源达成共识。要制定有效减缓机械退化的策略，必须深入理解裂纹的起源以及颗粒尺度上电化学反应与机械变形之间的相互作用。然而，在电池运行过程中研究单个活性颗粒的机械变形动力学仍然是一项重大挑战。这要求成像技术能够在相关的空间（微米级）和时间（秒级）分辨率下识别晶相、测量晶体变形和锂浓度，并捕捉颗粒形貌。在本工作中，我们展示了两种原位技术的互补能力——微劳厄衍射和结合电荷光度学与干涉法的显微光学——在颗粒水平上解析反应异质性、晶体取向、亚微米应变、变形及形貌方面的能力。特别是，我们证实了 Nb₁₄W₃O₄₄ 颗粒中弯曲与开裂之间的相关性，该材料是市售高倍率氧化铌阳极的母体材料。本工作为未来在颗粒水平上研究电池材料的电化学-力学行为奠定了基础。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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