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Nat. Mater.：晶粒幾何形狀對多孔插層電極電化學性能的影響
自鋰離子電池出現以來，其理論容量及應用潛力仍尚未實現。這主要是由于在電極結構的設計和構建方面依然存在挑戰，使其整個內部空間能夠可逆地用于離子存儲。由相同材料和相同規格構建的電極，僅在組成晶粒的尺寸和幾何形狀方面有所不同，但在極化、應力積累和容量衰減方面會表現出明顯的差異。
在這篇文章中，研究團隊使用操作同步加速器X射線衍射和能量色散X射線衍射（EDXRD），探討了V2O5作為模型相變陰極中鋰化誘導相變的顯著晶粒幾何相關修飾機制起源。觀察到相共存狀態的顯著調制是晶粒幾何形狀的函數。具體而言，納米尺寸的球形V2O5晶粒穩定了亞穩相，以避免形成大的失配應變。
空間分辨EDXRD測量表明，晶粒幾何形狀強烈地改變了多孔陰極結構的曲率。在包括微米大小的薄片電極結構中，更大的離子傳輸限制導致電極厚度上鋰化不均勻性。這些結果確立了粒子幾何對亞穩相區和電極曲率的修正可作為實現插層陰極的關鍵設計原則。
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