在固液界面进行嵌入反应的锂离子的均一性及其动力学决定了锂离子电池的倍率性能及寿命。理想的电池反应中离子应该具有同质性和均一性，然而实际反应过程非常复杂，深刻理解这些复杂的反应机理有助于未来锂电池的设计及性能提升。8月5日，《科学》杂志^[1]发表了美国研究人员对纳米尺度上锂离子在充放电过程中系列行为的研究成果。

美国斯坦福大学及斯坦福直线加速器中心的研究团队利用同步辐射透射式扫描软X射线显微成像（STXM）技术，研究了磷酸铁锂电池中纳米尺度上锂离子在充放电过程中的行为。研究发现，在纳米尺度空间位置上锂的嵌入速率和组成的变化控制了亚微粒尺度上的锂化通道，且嵌入速率常数的空间变化会导致非均一区域的形成，扩大了去锂化过程的非均一性，锂化过程也会因此受阻。锂的组成和表面反应速率控制着电化学离子嵌入过程中的反应动力学和离子的均一性。此外，该研究还发现，充电过程（去锂化过程）比放电过程（锂化过程）更加不均一。快速充电可以提高电池的均一性、降低机械力对电极的损害及提高电池的循环使用次数。。                                

    （张超星）