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随着人类社会的发展，全球环境和能源问题越来越严重。开发清洁、安全、高效的新型储能技术已成为研究者关注的焦点。
在所有的储能方式中，锂离子电池具有能量密度高、自放电低、循环寿命长、环保等优点，已广泛应用于手机、平板电脑等便携式电子设备中，并取得了巨大的商业成功。
然而，近年来，随着新能源汽车产业的快速发展，商用锂离子电池已经不能满足市场的刚性需求。
与传统燃油车相比，纯电动汽车在性能、安全性和续航能力上仍有较大差距。
因此，开发高比容量、长循环寿命、结构稳定的高性能锂离子电池迫在眉睫。
锂离子电池的电化学性能取决于内部微观和宏观结构变化的动态耦合。锂离子嵌入和脱嵌过程中正负极材料的结构稳定性一直是制约锂离子电池进一步升级的关键。因此，实现充放电过程中电极材料的结构表征对于高性能锂离子电池的开发和设计非常重要。然而，在工作条件下，总是很难表征电池材料的结构。一方面，电化学反应是一个非平衡过程，其中存在各种复杂的物理化学变化，大大增加了材料结构表征和分析的难度；另一方面，这些结构变化发生在不同的长度尺度上，许多微观和宏观的结构变化是相互耦合的，如晶格畸变和极片开裂、相结构转变和副反应，这些共同决定了电池的最终性能。在过去的几十年中，各种时间分辨原位表征技术已经被开发并应用于电池研究领域。其中，高能同步辐射X射线和高通量脉冲中子由于具有互补的散射、光谱和成像能力，近年来逐渐发展成为表征多尺度结构变化的有力工具，推动了锂离子电池研究和产业的快速发展。
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标签： #电池材料结构与表征最新研究动态