近日，國(guó)際優(yōu)質(zhì)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）發(fā)表了同濟(jì)大學(xué)羅巍教授與華中科技大學(xué)黃云輝教授等合作者的題為“Fatigue of Li metal anode in solid-state batteries"（固態(tài)電池鋰金屬負(fù)極的疲勞）的研究成果。該研究較早發(fā)現(xiàn)了固態(tài)鋰電池金屬鋰負(fù)極疲勞失效現(xiàn)象，揭示了疲勞失效新機(jī)制，并提出了抑制疲勞失效改善固態(tài)電池性能的新策略。 研究中，團(tuán)隊(duì)使用了國(guó)儀量子的鎢燈絲掃描電鏡進(jìn)行原位SEM疲勞測(cè)試，獲得了良好的測(cè)試結(jié)果。 近日，本文的前列作者同濟(jì)大學(xué)陳波老師受邀到訪國(guó)儀量子，并接受了我們的采訪。 陳波老師介紹：“我們課題組主要研究包括兩個(gè)方面，一個(gè)是同步輻射X射線的成像，另外一個(gè)就是咱們國(guó)儀涉及的電子顯微鏡的成像。整個(gè)課題組的工作，都是圍繞材料的納微米結(jié)構(gòu)，特別是材料的三維納微米結(jié)構(gòu)展開的，所以我們整個(gè)課題組，可以稱作材料納微米結(jié)構(gòu)課題組。" 提到在《Science》上發(fā)表的論文，陳波老師說：“文章抓住了一個(gè)大家之前沒有過多考慮的現(xiàn)象，就是鋰金屬的疲勞。此前，大家都認(rèn)為是充放電的過程產(chǎn)生的電化學(xué)疲勞，但實(shí)際上，它同時(shí)還有一種疲勞，就是機(jī)械疲勞。" “這項(xiàng)研究的主要發(fā)現(xiàn)就是，鋰不僅存在充放電過程中的電化學(xué)疲勞，它還在充放電的過程中體現(xiàn)出的機(jī)械性能疲勞，這兩點(diǎn)結(jié)合就是固態(tài)電池鋰金屬的主要破壞成因。文章里進(jìn)一步提出，通過將鋰金屬做合金化，提高它的物理性能，可以提高固態(tài)電池使用壽命，這是一個(gè)突破性的發(fā)現(xiàn)，還是挺有意思的。" 團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過在電鏡上加裝疲勞裝置，對(duì)兩種疲勞都進(jìn)行了觀測(cè)，由于課題組只有一臺(tái)電鏡，為了能全面觀測(cè)，課題組找到了浙江大學(xué)電鏡中心常務(wù)副主任——李吉學(xué)教授，陳波老師說，“李老師是非常好的一個(gè)人，在李老師幫助下，我們一起新做了一個(gè)疲勞的拉壓設(shè)備，鋰金屬的機(jī)械疲勞實(shí)驗(yàn)是在李老師那邊的電鏡上做的，李老師的課題組里面，就是咱們國(guó)儀量子的電鏡。" 當(dāng)問到對(duì)國(guó)產(chǎn)電鏡的看法時(shí)，陳波老師非常坦率也非常真誠(chéng)：“大家經(jīng)常提到國(guó)產(chǎn)電鏡這個(gè)說法，但其實(shí)很多時(shí)候，對(duì)于我們做實(shí)驗(yàn)來說，并不一定有所謂的國(guó)產(chǎn)電鏡，進(jìn)口電鏡這些概念，對(duì)于我們來說它們都是電鏡，我們重要一個(gè)要求，就是設(shè)備要性能好，只要性能能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求，那我們不在乎這個(gè)電鏡到底是國(guó)產(chǎn)的，還是進(jìn)口的。" 作為一名喜愛動(dòng)手探索的科研人員，陳波老師還透露他個(gè)人使用國(guó)產(chǎn)儀器的一些體會(huì)，就是當(dāng)國(guó)產(chǎn)儀器質(zhì)優(yōu)價(jià)更優(yōu)時(shí)，可以大大提高科研人員“搗騰"機(jī)器的興趣，減少對(duì)高價(jià)儀器的疏遠(yuǎn)感，更多更好的把機(jī)器用起來，從而爆發(fā)出更多的科研創(chuàng)意。“我覺得很重要的一件事就是用起來，一定要用，廣大的用戶把設(shè)備用起來，看到了結(jié)果，大家才能知道，原來我們自己的國(guó)產(chǎn)設(shè)備，確實(shí)能夠做到這些。"