为了提高锂离子电池（LIBs）的性能，阐明Li⁺在充放电循环过程中的行为至关重要。然而，目前可观察Li⁺的分析技术仍然比较有限。

近日，韩国三星电子公司Seong Yong Park，Byeong-Gyu Chae报道了通过原子探针层析成像（APT）分析了Li(Ni_0.80Co_0.15Mn_0.05)O₂（NCM）正极材料的特定位置组成，包括Li⁺离子的分布。

文章要点

1）研究发现，二次颗粒中沿径向的Li浓度梯度在充放电循环后从一定深度向粒子表面逐渐减小。随着循环次数的增加，梯度的深度扩大，Li的耗尽程度增加，导致锂离子电池容量衰减。

2）利用同位扫描透射电子显微镜（STEM）和APT进行的互补分析表明，局部Li缺乏源于TM元素迁移导致减少了Li容纳点，而空置的3a TM空间似乎又无法容纳不Li。因此，改善LIBs循环寿命特性的一个有前途的策略是抑制电池运行期间Li储存空间的减少。

参考文献

Chae, BG., Park, S.Y., Song, J.H. et al. Evolution and expansion of Li concentration gradient during charge–discharge cycling. Nat Commun 12, 3814 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-24120-w

https://doi.org/10.1038/s41467-021-24120-w