高分辨原位电池电荷成像系统-illumionONE

高分辨原位电池电荷成像系统-illumionONE

英国illumion公司新推出的高分辨原位电池电荷成像系统 illumionONE，基于电荷光度测量法，能够在电池循环过程中原位分析单颗粒活性材料在电极上的电荷状态和形态变化，是一款适用于多种电池体系材料研发的强大分析工具。

电荷光度测量法是一种基于Operando显微成像系统的散射光检测技术，在电化学充放电工作时，入射光聚焦存储或释放金属离子的电池颗粒上，电池活性颗粒中的局部电子浓度随着金属离子存储或释放而变化，从而引起散射光的变化，illumionONE可以有效检测到这种光学变化，因此，illumionONE可以深入了解材料行为与性能之间的联系，从而对电池材料进行精确、有针对性的改进，加快研发速度的同时降低成本。

应用领域

• 适用于多种电池体系的电池材料研发，电池材料优化，以及电池新材料的筛选。

• 在电池工作期间对电极进行成像，以单颗粒分辨率捕捉充电状态和形态的局部变化，因此可深入了解材料行为与性能之间的联系，从而对电池材料进行精确、有针对性的改进，加快研发速度的同时降低成本。

原理示意图

设备特点

• Operando 显微系统：实时动态检测

• 台式光学成像系统：结构紧凑，可轻松集成到任何实验室中

• 光学可视纽扣电池：通过磁性盒快速、简单地装载纽扣电池

• 完全集成的电化学控制：同时对电荷分布和电化学性能进行实时分析

• 单颗粒分辨率成像：逐个颗粒实时了解电池材料情况

• 适用于多种电池研发体系：锂离子电池（正极，负极），钠离子电池（正极，负极）等

设备参数

部分测试数据

（a）两个示例活性颗粒，颗粒A和颗粒B;（b）C/3（3小时）充电速率下颗粒A和颗粒B的电压-时间图和对比迹线;（c）在2C（30分钟）充电速率下颗粒A和颗粒B的电压-时间图和对比迹线。在较快的充电速率下，观察到两个颗粒之间（去）锂化速率的明显异质性。

（a）在宽视场下拍摄的电荷光度图像；（b）颗粒脱锂速率表征。 

对于NWO，散射亮度更高的碎片储存有更高浓度的锂（Nat. Mater., 2022, 21, 1306-1313）

部分发表文章

Nature, 2021, 594, 522-528

Joule, 2022, 6, 2535-2546

Nat. Mater., 2022, 21, 1306-1313

Energy Environ. Sci., 2025,18, 6032-6042

Energy Environ. Sci., 2025, 18, 4097-4107

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