视频回放丨《利用单颗粒原位成像揭示锂离子与钠离子层状过渡金属氧化物正极材料容量及倍率衰减背后的原因》

高镍层状锂离子正极与钠离子层状过渡金属氧化物正极虽具备高理论容量与能量密度，但性能快速衰减问题严重制约其实际应用。要从机理层面明晰驱动衰减的离子传输过程，需依托能在单颗粒尺度探测局部非平衡动态过程的原位表征技术。本次讲座将重点介绍电荷光度法（高分辨原位电池电荷成像系统 illumionONE）如何在真实工作条件下对高镍层状氧化物正极（LiNixMnyCo (1−x−y) O₂，简称 NMC）与钠离子层状过渡金属氧化物正极（NaNi₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃O₂，简称 NFM）实现精准、高效的研究。

会议时间

2025年9月24日 19:00-20:00

会议地点

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[报告简介]

高镍层状锂离子正极与钠离子层状过渡金属氧化物正极虽具备高理论容量与能量密度，但性能快速衰减问题严重制约其实际应用。要从机理层面明晰驱动衰减的离子传输过程，需依托能在单颗粒尺度探测局部非平衡动态过程的原位表征技术。本次讲座将重点介绍电荷光度法（高分辨原位电池电荷成像系统 illumionONE）如何在真实工作条件下对高镍层状氧化物正极（LiNixMnyCo (1−x−y) O₂，简称 NMC）与钠离子层状过渡金属氧化物正极（NaNi₁/₃Fe₁/₃Mn₁/₃O₂，简称 NFM）实现精准、高效的研究。

针对高镍 NMC 正极，借助 illumionONE可直接观测到：充电初期因脱锂初期锂扩散系数骤增，快速形成陡峭锂浓度梯度；长期循环后，老化颗粒锂通量较原始颗粒呈现显著不对称性，而这一不对称性会引发传输限制，加速倍率性能衰减。

对于NFM 正极，illumionONE能捕捉到单颗粒内对应 O3–P3 相转变的光强变化，同时发现反复循环会在相转变期间引发颗粒内开裂，且开裂与脱钠过程中的结构转变直接相关；此外，通过该系统的观测可验证，用钙部分取代钠能有效减小结构变化程度、抑制开裂，进而提升循环稳定性。

综上，illumionONE 凭借其高分辨、单颗粒尺度的原位观测能力，成为可视化电池材料非平衡离子动态过程的核心工具，不仅为揭示层状正极界面与结构层面的衰减路径提供了直接依据，更能为解决制约锂 / 钠离子电池层状正极寿命的关键问题提供精准技术支撑 。

[视频回放]