近日,伦敦大学学院Xuekun Lu、Paul R. Shearing团队以“Microstructural Evolution of Battery Electrodes During Calendering”为题,在Joule上发表最新研究进展。通过纳米级X射线-计算机断层扫描,对锂离子电池正极进行原位对锟实验,实验发现,由宽尺寸分布的大颗粒构成的电极经历了不均匀的微观结构自动排列。在高倍率下,性能主要受制于固态扩散缓慢的动力学。随着锂化不均匀程度的增加,对锟会使固态扩散动力学变差,导致活性材料利用率变低。相比之下,由小颗粒组成的电极结构更稳定,变形更均匀,曲折度更低,显示出更高的额定容量,对对锟致密化不太敏感。最后,该工作研究了电池性能对孔隙率和电极厚度的依赖性,为电极制造和微结构优化提供了新见解。