今天来和大家分享弗吉尼亚理工大学Feng Lin教授和劳伦斯伯克利国家实验室Marca Doeff博士等人在Chemical Reviews上发表的一篇综述。文章题目为Synchrotron X‑ray Analytical Techniques for Studying Materials Electrochemistry in Rechargeable Batteries, DOI:10.1021/acs.chemrev.7b00007. 这篇综述汇集了多个科研单位科学家的贡献：弗吉尼亚理工大学，美国直线加速器国家实验室，美国劳伦斯伯克利国家实验室，美国布鲁克海文国家实验室，加州大学圣地亚哥分校，康奈尔大学，中科院物理所，北京高压科学研究中心－上海等，系统介绍了同步辐射X射线技术在研究电池材料和电池化学方面的强大能力。
强烈推荐对同步辐射技术感兴趣的朋友对原文进行阅读，这里对主要内容进行简单概述。
Synchrotron X-ray技术可以在几乎不破坏材料的前提下探测材料的电子结构和几何结构等，同时这种技术具有非常好的深度灵敏性和表面精度，是研究电池材料的强力工具。
论文简介：
A. 文章首先回顾了电池研究中存在的一些相关科学问题，并提出Synchrotron X-ray技术是解决这些问题的有力工具。同步辐射X射线技术几乎可以在各个尺度上对电池及电池系统进行研究。
B. 文章随后非常详细地介绍了基于synchrotron X-ray技术(scattering, spectroscopy, imaging)在ex situ, in situ, in operando条件下可以从基础层面解释电池中的相关问题。文章对正极材料，负极材料，固态电解质材料以及添加剂等进行讨论。
小编注：这真是技术的海洋啊，请看图！
In situ XRD
Microbeam X-ray diffraction experimental setup
Energy Dispersive X-ray Diffraction
Synchrotron X-ray absorption spectroscopy
Soft X-ray Spectroscopy
X-ray Photoelectron Spectroscopy
Anionic Redox and XES
Synchrotron X-ray Imaging
Operando fluorescence-yield X-ray microscopy (FY-XRM)
X-ray Tomography
X-ray Spectroscopic Imaging
C. 作者强调使用不同的技术叠加起来，来获得更加令人信服的数据，比如结合STEM－EELS和同步辐射来测过渡态金属价态分布。X射线光谱学和电子谱学的结合可以得到不同时间和空间尺度信息，对材料系统有更全面的理解。
Combined in situ time-resolved X-ray diffraction (TR-XRD) and mass spectroscopy (MS)
In situ XRD+coherent X-ray Bragg scattering
STEM-EELS
D. 文章最后介绍了当前synchrotron X-ray技术实验设计方面的进展，并提出今后的实验设计思路应当是使用多种测试技术对同一样品进行不同深度以及时间跨度的测试。作者们还对未来同步辐射发展方向进行了展望，他们认为在大数据的背景下，同步辐射的应用天地将更加的广阔。
本文源自微信公众号：研之成理
原文标题：《Chem. Rev.: 同步辐射X射线技术研究电池材料》
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/4sGBNWkIQJL9HjYgIccNkQ
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