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5月18日，北京交通大學(xué)王熙教授（通訊作者）團(tuán)隊的楊一君博士（第一作者）以及天津理工大學(xué)劉喜正（共同一作）副教授、中科院化學(xué)研究所姚建年院士、國際電鏡大牛Yoshio Bando、Dmitri Golberg等人在國際頂級期刊上發(fā)表了“The Role of Geometric Sites in 2D Materials for Energy Storage”的綜述。文章詳細(xì)探討了二維納米材料中的幾何位點(diǎn)（點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷等）對其電子結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的對鋰/鈉離子等存儲和傳輸過程的影響。（DOI:10.1016/j.joule.2018.04.027）

         為了弄清楚幾何位點(diǎn)在鋰/鈉離子電池中發(fā)揮的作用，研究者們應(yīng)用了原位X射線衍射、原位X射線吸收、原位拉曼光譜、原位紅外光譜、原位核磁共振等等研究手段。但是，原位透射電鏡技術(shù)是目前唯一一個能在原子尺度動態(tài)觀測鋰/鈉電池運(yùn)作機(jī)理的研究手段。原位透射電鏡技術(shù)不僅能夠直接觀測結(jié)構(gòu)和形貌的演變過程，并且在原子尺度實(shí)時觀測鋰/鈉離子擴(kuò)散現(xiàn)象，還可以實(shí)時觀測充放電過程中的電化學(xué)反應(yīng)。

         文中報道的使用澤攸科技PicoFemto系列原位樣品桿在TEM中搭建的氮/磷摻雜石墨烯納米電池的原位研究，為文章的理論研究做出充分支持。

         在這一研究中，氮/磷摻雜的石墨烯被固定在金電極上并且作為電池的陽極，金屬鋰被固定在鎢針尖處并作為電池的陰極，離子液體作為電池的電解質(zhì)。

         PicoFemto系列樣品桿不僅拍到了原位透射電鏡下氮/磷摻雜石墨烯面內(nèi)結(jié)構(gòu)嵌鋰前后的高分辨電鏡圖像，還清晰地原位觀測到納米電池脫鋰后的形貌變化。

       這篇綜述更加確立了澤攸科技原位TEM解決方案在鋰電及其他相關(guān)研究中的優(yōu)勢和地位。

圖：基于二維材料構(gòu)筑的多級幾何結(jié)構(gòu)在鋰/鈉存儲方面的應(yīng)用。

（a）PicoFemto原位透射電鏡樣品桿示意圖及氮摻雜石墨烯的納米電池；

（b）原位透射電鏡下氮摻雜石墨烯面內(nèi)結(jié)構(gòu)嵌鋰前后的高分辨電鏡圖像；

（c）磷摻雜石墨烯納米電池的示意圖以及通過原位透射電鏡實(shí)時觀測磷摻雜石墨烯在嵌鋰/脫鋰過程中層間距的變化；

（d）通過原位透射電鏡實(shí)時觀測黑磷/石墨烯混合材料在嵌鋰過程中的形貌變化；

（e）原位透射電鏡液體池的示意圖；

（f）在液體池中通過LiPF6/EC/DEC電解液構(gòu)筑MoS2納米電池，并實(shí)時觀測其形貌變化；

（g）通過原位電鏡實(shí)時觀測到Ti電極上SEI膜的生成。