应用快读丨平插式能谱仪表征电池阴极材料PVMPT

传统锂电池依赖钴、镍等稀缺金属，有机电池则采用不含过渡金属的聚合物 PVMPT作为阴极材料，兼具环保和低成本优势。然而，PVMPT 在电解液中易溶解，本文通过构建三维电极网络的方式，将 PVMPT 牢牢固定在碳骨架中，抑制溶解并释放其全部潜力，使阴极的实际容量从 56mAh/g 提升至 97mAh/g（接近理论值 112mAh/g）。

作者发现了PVMPT突出的循环稳定性，和其氧化还原过程的高可逆性，因此非常适合作为电池阴极上的活性材料。以PVMPT为阴极，锂金属为阳极，图1是基于双离子原理的电池充放电过程示意图。

图1电池充放电过程示意图

图2是是使用Bruker平插式能谱仪获得的EDS元素图像，得益于平插式能谱仪的独特构型，从样品正上方接受信号，三维碳骨架结构中的硫元素被清晰表征，并完全消除阴影效应。实验后，该阴极材料显示出均匀的硫分布，这表明，在充放电过程中，大部分PVMPT仍然固定在碳骨架中。

图2 该阴极材料的EDS面扫描和线扫描图像

本文将PVMPT集中于碳基导电剂的三维内部结构中，降低其溶解度，并提高其氧化还原速率，从而提升有机电池的比容量。FlatQUAD平插式能谱仪在研究中发挥了重要作用。

参考原文：            

 https://doi.org/10.1002/adfm.202210512, Immobilizing Poly(vinylphenothiazine) in Ketjenblack-Based Electrodes to Access its Full Specific Capacity as Battery

Electrode Material, B?rbel Tengen, Timo Winkelmann, Niklas Ortlieb, Verena Perner, Gauthier Studer,

Martin Winter, Birgit Esser,Anna Fischer, and Peter Bieker

布鲁克独家的革命性的平插式能谱仪，采用环形四元设计，采集信号数十倍于常规斜插式能谱，具有SEM中最大的X射线探测效率和灵敏度，空间分辨率优于10 nm，是低电压分析纳米特征、低束流分析电子束敏感样品的利器。