利用AFM提高电池性能

从手机到笔记本电脑，电池为许多现代科技提供动力。在20世纪末，电池技术的发展主要是由于这种便携式消费电子产品的兴起，这需要高能量密度的电池。在20世纪90年代，锂离子电池(LIBs)已经成为主导技术。在过去的三十年里，其容量有了惊人的增长，超过400 W h L^－1，这促使我们在这一时期看到的便携式设备的尺寸迅速缩小。

为了提高整体性能，电池设备的各个方面都需要了解和优化。所述正极和负极材料，所述分离器，以及所述电解液SEI的形成，这些都是改善能源和电力密度以及老化的潜在工程目标。

原子力显微镜(AFMs)提供了一种在微米和纳米分辨率下可视化电池材料的方法，以评估它们的纹理和形态——例如，更好地理解它们的加工如何影响性能。此外，AFMs可用于纳米电和纳米力学表征，以提供如何在纳米尺度上设计材料性能的见解。与其他表征工具不同，AFMs也可以在惰性气氛中操作(例如，在手套箱中)，并且可以在现场或与电池单元操作相关的环境中(例如，在电解质中)进行测量。