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?；钚圆牧显诘缂系牡绾勺刺托翁浠?，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

• 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