锂离子电池(LIB)广泛应用于我们的日常生活产品,杏2注册如混合动力汽车、手机等,但其充放电过程尚未完全了解。要了解锂离子的形成过程,就必须揭示锂离子的行为、分布、化学成分和状态。分子科学研究所的一个研究小组注意到扫描透射x射线显微镜(STXM,如图1所示)是一种进行高空间分辨率x射线吸收光谱(XAS)的强大技术。利用特定元素的吸收边,可以获得样品的二维化学状态。利用STXM分析锂时,由于缺乏合适的光学元件和单色仪的高次谐波污染了XAS, 杏耀平台总代结缘,低能区的Li K吸收边(55ev)使测量XAS变得困难。因此,一种STXM的聚焦光学元件——低通滤波带板(LPFZP)被开发出来以克服这些问题。LPFZP使用200 nm厚的硅作为带板的衬底,衬底使用Si L2,3边作为100 eV以上的低通滤波器。LPFZP的混合光学可以抑制高次谐波,而无需在STXM中安装额外的光学元件。因此,杏耀yl注册带有LPFZP的STXM可以将高阶谐波抑制到原始强度的0.1%,并能够测量Li K-edge的XAS光谱。空间分辨率为72 nm。
对锂离子电池测试电极的薄片样品进行了分析。该样品采用聚焦离子束法制备Li2CO3。70 eV时的STXM图像和Li k边XAS光谱分别如图2(a)和2(b)所示。从图2(a)中圆圈所示的区域成功地获得了XAS光谱。
了解锂在锂库中的行为对提高其性能是必要的。结合LPFZP的STXM将有助于分析具有高空间分辨率的地物。