中國粉體網(wǎng)訊 2021年3月11日-12日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“第二屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會“在湖南長沙隆重舉行，期間，我們邀請與會專家 學(xué)者做客對話欄目進行視頻訪談。現(xiàn)在我們邀請到的是來自燕山大學(xué)的唐永福教授。
粉體網(wǎng)：唐教授，您好！
唐教授：主持人，您好！
粉體網(wǎng)：首先請問唐教授，金屬鋰負(fù)極的力—電—化學(xué)特性的原位電鏡研究在固態(tài)電池研究中起到了哪些作用？
唐教授：固態(tài)電池的目標(biāo)是要用到金屬鋰負(fù)極，但金屬鋰負(fù)極依然存在枝晶問題以及體積膨脹問題。在做固態(tài)電池研究工作時，除了要解析鋰負(fù)極的電化學(xué)特性，很多時候是負(fù)極的力學(xué)特性及力-電耦合對鋰負(fù)極的性能也起到關(guān)鍵作用，把這個問題弄明白以后，能夠把枝晶形成的機制弄明白，這涉及鋰負(fù)極、鋰跟固態(tài)電解質(zhì)之間的界面等問題，弄清楚這些問題后可為設(shè)計或電池組裝過程提供一些理論參考。
粉體網(wǎng)：請您介紹一下球差校正環(huán)境透射電鏡，這種電鏡的優(yōu)點是什么？
唐教授：這個電鏡主要是兩個方面，一個是環(huán)境，可以通氣，因為咱們的電鏡要求是高真空才能夠成像，這個環(huán)境電鏡，它實際上最大的特點就是往電鏡里面通入氣體，這樣的話，咱們就可以做一些跟氣氛相關(guān)的研究。比如說空氣電池。實際上還有一些電極材料的空氣穩(wěn)定性都可以在這個電鏡里研究。它最主要的特點是有兩個強力的分子泵，這樣它只會在樣品區(qū)有氣氛，整個電鏡腔其他的區(qū)域還是高真空的，這樣也不影響其成像；還有另外一個特點是球差校正。現(xiàn)在的球差校正分為兩類，一種是物鏡球差校正，特點是高分辨成像更加清晰。另外一種是聚光鏡校正，它可以看出每一個原子是怎么排布的。我們的環(huán)境電鏡是物鏡球差校正，另外還有一個不能通氣的是聚光鏡球差校正電鏡。通過這兩個電鏡的配合，我們可以做一些原子層面的充放電機理研究，為大家在實際應(yīng)用過程中遇到的基礎(chǔ)科學(xué)問題提出原子層面的設(shè)計建議。
粉體網(wǎng)：唐教授，能方便給我們透露一下目前的主要研究方向及進展嗎？
唐教授：我們最主要的還是在做原位電鏡研究工作，包括鋰枝晶、正極材料，三元正極材料充放電過程會出現(xiàn)失效（三元正極材料，在充放電過程中會出現(xiàn)裂縫、相變）。前兩年我們做了很多空氣電池的研究，這兩年我們主要側(cè)重于三元材料問題（包括失效、原位電鏡方面的研究）；另外，還有一個方向是（投射電鏡觀察到的區(qū)域有限，雖然其成像能夠達(dá)到原子像，但相當(dāng)于盲人摸象一般，可能只是摸到了一個角落）發(fā)展電極材料及儲能器件的原位掃描電鏡研究，這樣的話，其尺度范圍變寬，就可以看見微米尺度的區(qū)域中枝晶形成和正負(fù)極衰減的過程；另外，更大尺度方面我們也在開展原位光學(xué)顯微鏡方面上的研究，我們想把三個尺度的原位研究結(jié)果進行耦合，可以得到固態(tài)電池里面一些基礎(chǔ)問題的全息理解。謝謝！
粉體網(wǎng)：非常感謝唐教授接受我們的采訪！
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/茜茜）
注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權(quán)請告知刪除！
