美国布鲁克海文国家实验室杨晓青博士

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1、美国布鲁克海文国家实验室杨晓青博士以下为美国布鲁克海文国家实验室杨晓青博士演讲的文字实录：【杨晓青】今天我想跟大家讲的可能有一点不一样，我主要是讲比较基础科学的研究，张正铭博士经常跟我开玩笑，他打电话给我讲“你讲的都没用”，热稳定还是爆炸来说，我知道中国人讲的是你卖什么吆喝什么，我就在国家实验室主要是搞基础研究，我就有这个通路辐射我就要卖这个东西啊，所以下次我想把他叫到我这里来的时候把同步辐射的X光把他照一次下次他就不再说我了（笑）。我有很多的合作者，我和中科院的陈老师还有黄老师，还有李教授都有合作，所以说这个工作是几个研

2、究所一起合作的结果。我主要讲的是用通路辐射加速器，这是产生了很强烈的X光，我用这个做两件事情，一个是做吸收谱一个是做衍生谱，他的光谱强而且探测非常将，我可以在90公里的范围内手机一个图可以在几秒钟当中达到。做吸收谱可以做探索到非金属的化合价的变化，而且可以看到头一个壳层第二个壳层的内容，这个X光可以做循环做原位的实验，这个领域我们是比较有开创性的。这个方法 美国布鲁克海文国家实验室杨晓青博士以下为美国布鲁克海文国家实验室杨晓青博士演讲的文字实录：【杨晓青】今天我想跟大家讲的可能有一点不一样，我主要是讲比较基础科学的研究，张

3、正铭博士经常跟我开玩笑，他打电话给我讲“你讲的都没用”，热稳定还是爆炸来说，我知道中国人讲的是你卖什么吆喝什么，我就在国家实验室主要是搞基础研究，我就有这个通路辐射我就要卖这个东西啊，所以下次我想把他叫到我这里来的时候把同步辐射的X光把他照一次下次他就不再说我了（笑）。我有很多的合作者，我和中科院的陈老师还有黄老师，还有李教授都有合作，所以说这个工作是几个研究所一起合作的结果。我主要讲的是用通路辐射加速器，这是产生了很强烈的X光，我用这个做两件事情，一个是做吸收谱一个是做衍生谱，他的光谱强而且探测非常将，我可以在90公里的

4、范围内手机一个图可以在几秒钟当中达到。做吸收谱可以做探索到非金属的化合价的变化，而且可以看到头一个壳层第二个壳层的内容，这个X光可以做循环做原位的实验，这个领域我们是比较有开创性的。这个方法 用一个硬X光还有一个是软X光，这是波长比较长，可以通过不同的手段探测它，一个是探测它的二次凝光的光子，另外是探测他的电子，我们可以探测表层，X光的荧光光子深度比较深可以探测他的内层。这是一个软X光的特点。这是一个磷酸铁锂的衍射谱的结构，这是有铁、锰、钴、镍的磷酸铁锂，我们做了替代以后，主要是可以提高他的电位，同时可以研究这几位替代以后

5、对他结构和性能的影响，这里面通过衍射可以看到纯的磷酸铁锂基本上是一个两相的相变，有一个两相的共成区，一个新相的生成是老相的消亡。在他基本上没有工体区，你看不到它风的位置的变化，只看到新相的生成。我们进行了三种的替换了之后，大家可以看到第一个我们中间产生的过渡相，第个中间的过渡相和最终相都有位置的变化，所以他是扩充体区。整个晶体结构的变化过程和原来没有替换过的磷酸铁锂有明显的不同，这对他的性能优很重要的影响。我们画出了他们的变化，可以看到他的A轴和B轴在充电过程中都是缩减的，他的C轴有一点点扩张。但是总的来讲他作为一个单面晶

6、包的体积实际上是缩减的，主要是过渡的金属化合价在缩减的时候造成的，主要是过渡的金属化有很大的变化。这是一个充放电曲线的过程，这个是我们做吸收谱，刚才我讲的吸收谱也很有意思，实际上很简单，我把这个X光的波长进行一个扫描，在他扫描的过程当中我主要是选择他不同的区域比如说像铁的K吸收谱是在7千多的电子伏特，锰在6千多电子伏特，钴在7千多，镍是在8千多，这样的话我们可以看一下在充电的过程当中他实际上有一个不同的电位是有一个吸收谱的可以看清楚每一个过渡元素它的吸收边的移动，如果他往高端移动说明这个元素被氧化，他的化合价升高了。在铁的

7、区域他不动了，中间是锰开始接力了，然后两端不动，钴是开始不动最后一段动，这是一个接力的过程，到了镍基本上没有变，没有变的原因我们认为在这么高的电位的情况下我们的电解液不太好分解了，实际上我们看到一个假的平台，这个平台不是真的。所以要看镍的吸收边的变化可能还要更稳定的辨别。这个是在加热的过程当中我们要看他的层状化合物，我们待会儿会比较两种，一个是镍钴铝CNA还有三元的CNM，这两种比较正极材料在热分解过程当中的结构的变化，这两种都是属于这种层状的化合物，要加热的过程当中第一部分要先脱一部分的氧，然后形成锰酸锂的尖晶石的结构，

8、这个要进一步的施氧，进一步地变成他的食盐型结构，这是通过X光可以探测出来的。我们可以看出失去这一部分的氧本身就是和电解液中的发生反应然后产生爆炸的一个重要的因素，因为所有的燃烧、起火、爆炸、跑温从负极材料开始，但是到一定的温度以后我们的正极材料放出氧和电解液发出非常剧烈的反应，放氧是一个关键的因素。对于