Автор AZoNano 15 января 2021 года

]

Литий-ионные батареи (LIB) широко используются в различных повседневных продуктах, таких как сотовые телефоны, гибридные автомобили и т. Д. Но, несмотря на широкое использование этих аккумуляторов, их процесс зарядки и разрядки еще предстоит полностью понять.

Чтобы изучить этот процесс заряда и разряда, важно понять поведение, распределение, состояние и химический состав ионов лития.

Исследовательская группа из Института молекулярных наук использовала сканирующий просвечивающий рентгеновский микроскоп (STXM) – надежный метод – для проведения спектроскопии поглощения рентгеновских лучей (XAS) с высоким пространственным разрешением. Используя край поглощения определенного элемента, ученые могут получить двумерное химическое состояние образца.

Однако при анализе лития с помощью метода STXM край поглощения Li K (55 эВ) в области низких энергий затрудняет количественную оценку XAS из-за отсутствия точного оптического элемента, а также из-за значительно более высокого – гармоники порядка от монохроматора, который имеет тенденцию загрязнять XAS.

Следовательно, чтобы решить эти проблемы, исследователи разработали пластину зоны фильтрации нижних частот (LPFZP), то есть фокусирующий оптический элемент STXM. В LPFZP кремний толщиной 200 нм используется в качестве подложки для зонной пластины, и эта подложка использует края Si L _2,3 для работы в качестве фильтра нижних частот выше 100 эВ.

LPFZP имеет гибридную оптику, которая может подавлять высшие гармоники без добавления дополнительной оптической составляющей к STXM.

Следовательно, STXM с LPFZP подавляет гармоники более высокого порядка, снижая их до 0,1% от исходной интенсивности, и помогает количественно оценить спектры XAS края поглощения Li K. Позже пространственное разрешение было оценено в 72 нм.

Исследователи исследовали тонкий образец испытательного электрода LIB. Этот образец состоит из Li ₂ CO ₃ который получают с помощью процесса фокусирующего ионного пучка. Спектры XAS были эффективно получены из определенных областей.

Чтобы выяснить поведение лития в LIB, необходимо улучшить его характеристики. Тогда STXM с LPFZP окажется полезным для анализа поведения с высоким пространственным разрешением.

Ссылка на журнал:

Ohigashi, T., и др. . (2020) Зонная пластина Френеля с фильтром нижних частот для мягкого рентгеновского микроскопического анализа вплоть до области K-края лития. Обзор научных инструментов . doi.org/10.1063/5.0020956.

Источник: https://www.nins.jp/en/[19459008visible