LiCoO2具有典型的層狀結(jié)構(gòu)，其工作電壓高，充放電電壓平穩(wěn)，比能量高，循環(huán)性能好，且由于LiCoO2具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單和電化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)勢(shì)，所以實(shí)現(xiàn)商品化的正極材料。

    LiCoO₂雖然理論比能量很高，但對(duì)于商用的基于LCO的電池，僅利用了其理論容量的一半，另一方面，這也表明增加其實(shí)際能量密度具有巨大潛力。另外，對(duì)于鋰離子電池在大型系統(tǒng)（尤其是具有高能量密度的系統(tǒng)）上的應(yīng)用而言，熱穩(wěn)定始終是至關(guān)重要的問(wèn)題。熱分解的氧氣會(huì)與易燃的電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并導(dǎo)致熱逃逸。另外，環(huán)境條件本身與熱穩(wěn)定性直接相關(guān)。據(jù)報(bào)道，氧化和還原氣體環(huán)境之間只有達(dá)到5×10^-4 atm的差異才能使氧氣釋放溫度提高200℃。對(duì)于高壓循環(huán)，由于正極的副反應(yīng)會(huì)引入高還原環(huán)境，從而降低氧空位的形成能和遷移勢(shì)壘，驅(qū)動(dòng)晶格氧釋放并在正極表面產(chǎn)生缺陷。這將使高壓LCO正極對(duì)熱不穩(wěn)定性更敏感，但是降解機(jī)理尚不清楚。

    近日，來(lái)自武漢理工大學(xué)的吳勁松、孫叢立等人在ACS Nano上發(fā)表了題為“High Voltage Cycling Induced Thermal Vulnerability in LiCoO2 Cathode: Cation Loss and Oxygen Release Driven by Oxygen Vacancy Migration”的文章。該團(tuán)隊(duì)在聚焦離子束（FIB）加工樣品的基礎(chǔ)上，利用透射電子顯微鏡與DENSsolutions原位雙傾加熱加電樣品系統(tǒng)結(jié)合，通過(guò)穩(wěn)定控制體系溫度，揭示了高壓LiCoO2中由氧空位遷移引發(fā)的新機(jī)制。由高壓循環(huán)引發(fā)的氧缺陷輔助Co離子遷移和還原到體相LCO晶格表面，使得失配的氧不穩(wěn)定終導(dǎo)致氧氣釋放。由于動(dòng)力學(xué)控制的陽(yáng)離子遷移過(guò)程（不斷損失的表面陽(yáng)離子緩慢的由表面到體相傳播），這種氧釋放機(jī)制被稱(chēng)為表面降解機(jī)制。

    作者原位加熱實(shí)驗(yàn)過(guò)程均在DENSsolutions原位雙傾加熱/加電樣品系統(tǒng)內(nèi)完成，穩(wěn)定的加熱控制，極低的漂移率保證了400℃下HAADF-STEM圖像的獲取和EELS譜圖的表征。

    另外，作者通過(guò)FIB技術(shù)將獲得的樣品直接轉(zhuǎn)移到DENSsolutions原位加熱芯片上，加熱芯片高達(dá)850μm2的觀察窗口面積以及通過(guò)金屬加熱絲進(jìn)行加熱的方式，使得客戶(hù)進(jìn)行FIB操作變得更簡(jiǎn)單便捷，搭配DENSsolutions的MEMS芯片F(xiàn)IB樣品臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)操作流程，輕松制取各種樣品，大大節(jié)省實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。

1、*的52°&33°設(shè)計(jì)，方便用戶(hù)進(jìn)行較小角度傾轉(zhuǎn)即可原位提取微米薄片至芯片上繼續(xù)減??；

2、DENSsolutionsMEMS芯片設(shè)計(jì)，使得芯片F(xiàn)IB制樣過(guò)程無(wú)需二次打開(kāi)FIB樣品腔，大大節(jié)省制樣時(shí)間；

3、用戶(hù)可將微米厚度的薄片原位轉(zhuǎn)移到芯片上繼續(xù)減薄至納米厚度，大大提高制樣成功率，同時(shí)在芯片上實(shí)現(xiàn)精細(xì)加工，樣品上下表面都可清洗干凈，減少FIB制樣過(guò)程中引入的Pt污染。

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