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首页-红旗娱乐-「再一次,改变生活」

2023-01-11 10:10:30 yqs888 8

首页-红旗娱乐-「再一次,改变生活」

报道,随着同步辐射光源的大量应用,XAFS技术(包含XANES和EXFAS)逐渐发展成为一种非常实用的结构分析方法。XAFS对中心吸收原子的局域结构(尤其是在0.1 nm范围内)及其化学环境十分敏感,因而可以在原子尺度上给出某一特征原子周围几个临近配位壳层的结构信息,包括配位原子种类及其与中心原子的距离、配位数、无序度等,在物理、化学、材料、生物和环境科学等领域发挥着难以替代的作用。

然而,由于XAFS技术通常依赖于同步辐射X射线光源,极大地限制了XAFS技术在各领域的广泛应用。近年来,实验室用台式XAFS谱仪的出现,使得在实验室日常使用XAFS技术进行材料的精细结构分析成为了可能。美国easyXAFS公司推出的台式X射线吸收精细结构谱仪-XAFS/XES在常规的实验室环境中即可实现X射线吸收精细结构的测量和分析,以的灵敏度和光源质量,得到了可以媲美同步辐射水平的X射线吸收谱图,实现对元素的定性和定量分析、价态分析、配位结构解析等。

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台式设计,可以在实验室内随时满足日常样品分析;

可集成辅助设备,控制样品条件,适用于对空气敏感的样品的检测或一些原位测试

如原位的锂电池或电催化实验测试,监测电极/催化材料的结构变化;

台式XAFS/XES谱仪测得的谱图效果可以媲美同步辐射数据

操作便捷,维护成本,安全可靠

目前easyXAFS公司的实验室用台式X射线吸收精细结构/发射谱仪(XAFS/XES)已经在全球拥有众多用户,并在电池能源、催化剂、陶瓷、环境材料、放射性核素、矿物、地质材料等领域发表了多篇高水平文章,本文将简要介绍近期科研工作者使用该仪器发表的能源类代表性文章

阳离子无序岩盐 (DRS) 材料研究(Chem. Mater. 2021, 33, 8235−8247)

因具有优异的初始可逆性和较为容易的 Li+嵌入和脱出结构,是一种很有潜力的高比能正极材料。特别是Mn基无序岩材料,因其具有无毒、低价格等特性,得到广泛的关注和研究。然而,目前该类材料都存在循环寿命短和严重的容量衰减等问题。德国卡尔斯鲁厄理工大学的Maximilian Fichtner教授及其他合作者结合了利用高价Ti4+离子及部分F-离子取代O等策略,使得该材料展现了长循环条件下更加优异的电化学性能和库伦效率。值得注意的是,该团队利用了台式X射线吸收精细结构谱仪(台式easyXAFS300+),成功的揭示了不同含量Ti4+替代对材料中Ti元素和Mn元素的价态影响,进一步验证了高价Ti离子替代策略背后的作用机理及对电化学性能的影响。

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图1. (a) 不同Ti含量样品的Ti k edge XANES对比谱图(b)XANES放大图谱(c)不同Ti含量样品的Mn k edge XANES对比谱图(d)XANES放大图谱

锂离子电池充放电过程中黑磷局域结构演变(Advanced Materials, 2021, 33, 2101259)

近些年来,黑磷材料因其在电子器件、能源存储及催化转化方面的优异性能,而被广泛应用和研究。作为锂离子电池负极材料,黑磷拥有高达2592 mAh g−1的理论容量。然而在实际应用中,黑磷材料在电化学反应后体积变化程度达到300%,会带来电池安全等诸多问题。为了更好设计黑磷负极结构,对于充分了解充放电过程中黑磷与Li+的相互作用机制非常重要。为了更加深入的解析充放电过程,有必要利用更加深入和的表征手段来研究黑磷局域结构的变化和演变。基于此,加拿大西安大略大学的Xueliang Sun教授及其合作者结合了原位/非原位XRD,非原位XAS和XES等技术,揭示了其中的结构演变:Li3P7,LiP,Li3P。值得一提的是,研究人员结合美国easyXAFS公司的台式X射线发射谱仪(XES)的相关结构设计,并和该公司技术人员合作实现了惰性气体保护下的XES表征