科學(xué)家們?cè)陲@微鏡中制造相對(duì)不穩(wěn)定的元素鋰(如圖)，這使得金屬的結(jié)晶過(guò)程易于觀察。圖片來(lái)源：Petr Jan Juracka/SPL

鋰和鈉是高活性金屬，這使得它們的單質(zhì)形式難以研究。上?？萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院研究員于奕與合作者利用透射電子顯微鏡在成像過(guò)程中生成每一種元素的純形態(tài)。相關(guān)成果近日發(fā)表于《自然—通訊》。

透射電子顯微鏡通過(guò)從目標(biāo)材料上彈射一束電子來(lái)成像。于奕與合作者用電子束轟擊含有鋰或鈉的化合物，使化合物分解。當(dāng)化合物分解時(shí)，純鋰或鈉的晶體析出并迅速向外膨脹，在結(jié)晶減慢之前的幾秒鐘內(nèi)直徑達(dá)到大約幾百納米。盡管樣品是在真空室中，研究人員依然確定微量的氧使金屬表面氧化了。

研究人員還觀察到長(zhǎng)晶指從鋰晶體中延伸出來(lái)?？茖W(xué)家懷疑，這種結(jié)構(gòu)是在鋰離子電池內(nèi)部逐漸形成的，會(huì)縮短電池壽命，甚至引發(fā)火災(zāi)。作者希望透射電子顯微鏡能幫助揭開(kāi)這些長(zhǎng)晶指的神秘面紗。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41467-020-19206-w