摘要
深入认识电化学储能体系(如锂离子电池、金属锂电池与超级电容器等)表界面层的组成与结构,以及相关的物质传递、电荷存储与转移机理,对于开发宽温区、长循环与高倍率电化学储能器件具有重要的理论指导价值。电化学表界面层呈现出稀薄、无序、异质和敏感等特征,直接观测并获取准确信息充满了挑战。在众多表征技术中,核磁共振技术表现出非侵入性和可定量等特点,是物质鉴别以及微观结构与微观动力学研究的重要手段。利用原位电化学核磁共振技术还能够观测电化学表界面生成的亚稳态中间相或发生的动态结构演变,为电化学储能体系表界面研究提供了独特而关键的见解。本文综述了核磁共振表征方法在电化学储能界面的研究成果,着重介绍了一维与二维核磁共振技术、同位素示踪技术、动态核极化技术和交叉极化技术以及原位电化学核磁共振技术等方法的基本原理与应用策略。列举上述方法在可充电电池电极与电解质、复合固态电解质等界面的组成结构、界面离子输运与超级电容器界面电荷存储机理等电化学储能界面的应用实例,展示了核磁共振技术在电化学储能体系界面研究中的应用潜力。
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