摘要翻譯

采用如Si/FeSi₂納米復(fù)合材料等雙相合金體系的先進(jìn)陽(yáng)極材料設(shè)計(jì)在降低鋰離子電池容量退化和提高循環(huán)性能方面顯示出巨大潛力。在這里，我們提出了一種多尺度表征方法，以了解非晶硅（a-Si）/結(jié)晶硅化鐵（c-FeSi₂）納米相的（去）鋰化和不可逆體積變化及其循環(huán)演變，以及它們對(duì)鄰近孔隙網(wǎng)絡(luò)的影響。采用散射和2D/3D成像技術(shù)，在300次充放電循環(huán)后，探測(cè)從毫米到微米長(zhǎng)度尺度的陽(yáng)極結(jié)構(gòu)老化，并結(jié)合使用收集的圖像數(shù)據(jù)作為輸入進(jìn)行建模。我們對(duì)由于循環(huán)引起的形態(tài)變化所導(dǎo)致的活性材料的不均勻鋰化進(jìn)行了定量分析。鋰離子電池的電化學(xué)性能不僅取決于所使用的活性材料，還取決于其鄰近結(jié)構(gòu)。

圖文節(jié)選（1）

μ-同步加速器數(shù)據(jù)測(cè)量

μ-同步輻射掃描是在歐洲同步輻射設(shè)施（ESRF）的層析成像光束線ID19上進(jìn)行的，該光束線在大約180 mA的儲(chǔ)存環(huán)電流下工作，電子能量為6 GeV。在基于摻Tb 的、4.8μm厚的LSO閃爍體的間接探測(cè)器系統(tǒng)上，使用來(lái)自具有17.6 mm磁周期的波蕩器插入裝置（用5.6 mm Al預(yù)濾波以隔離約35 keV平均能量下的二次諧波）的粉紅色光束采集2D投影數(shù)據(jù)，并通過(guò)具有×10光學(xué)放大率的電光系統(tǒng)耦合到sCMOS傳感器（pco.edge 5.5，PCO，Kelheim，德國(guó)）上。每次CT掃描，收集有效像素大小為0.65 μm的2999個(gè)投影，每個(gè)投影的曝光時(shí)間為50 ms，掃描時(shí)間約為5.5 min。使用內(nèi)部開發(fā)的斷層重建軟件進(jìn)行在線實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)和最終3D圖像的重建。

圖文節(jié)選（2）

圖2：使用FESEM結(jié)合EDX對(duì)a-Si/c-FeSi₂陽(yáng)極進(jìn)行定量測(cè)量。a.原始陽(yáng)極和銅集電器的背散射電子的FESEM圖像（離子切片橫截面）。根據(jù)觀察到的灰度值標(biāo)記成分（石墨、a-Si/c-FeSi₂、孔隙）。兩個(gè)區(qū)域（黃色和紅色）表示（b）和（c）的放大情況。b.化學(xué)元素C（青色）、Fe（黃色）、O（紫色）和Si（紅色）的黃色區(qū)域FESEM-EDX圖譜。c.代表性a-Si/c-FeSi₂顆粒（紅色區(qū)域）的FESEM灰度值圖像和相應(yīng)的（d）-（g）EDX掃描圖像。d. 疊加在FESEM圖像上的Si和Fe的EDX圖。e. Fe, f. Si和g.O：在a-Si/c-FeSi₂顆粒區(qū)域沒有明顯的O。h.示意圖顯示了被O（紫色）包圍的a-Si（紅色）/c-FeSi₂（黃色）顆粒。（a）和（b）中的比例尺為4 μm, （c）–（g）中的比例尺為200 nm。

關(guān)于pco.edge 5.5

pco.edge 5.5 具有新異的科研級(jí)CMOS（sCMOS）芯片，能提供清晰的圖像質(zhì)量和準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

pco.edge 5.5 為需要超高分辨率、高幀速率、16位動(dòng)態(tài)范圍、高量子效率和多種快門選項(xiàng)的用戶精心設(shè)計(jì)，并且具有彩色芯片型號(hào)。

基本參數(shù)：

• 熱穩(wěn)定（制冷）0 °C / +5 °C / +7 °C

• 超低中值讀出噪音1.0 e^-

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• 動(dòng)態(tài)范圍30 000 : 1 (CLHS, USB) / 27 000 : 1 (CL)

• 量子效率可達(dá)60 %

• 快門曝光時(shí)間: 500 μs to 2 s（RS）

• 最高幀速率100 fps

• 滾動(dòng)快門或全域快門/全域重置快門

• Lightsheet 模式（CL）
  

• Camera Link HS, Camera Link全接口或者USB 3.0 接口

• 黑白或者彩色芯片

• 緊湊機(jī)身設(shè)計(jì): 102 x 79 x 70 mm³

• 可選項(xiàng)：水制冷系統(tǒng)