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La spectroscopie Raman in situ et operando est proposée comme un moyen unique pour une compréhension fondamentale plus approfondie et un développement supplémentaire des oxydes métalliques de transition en couches LiMO2 (M=Ni,Co,Mn) adaptés aux applications de batteries Li-ion. Nous comparons plusieurs conceptions de cellules spectro-électrochimiques et suggérons des paramètres expérimentaux clés pour obtenir des performances électrochimiques optimales et une qualité spectrale. Les études des compositions LiMO2 les plus pertinentes sur le plan pratique sont illustrées avec un accent particulier sur deux approches expérimentales : (1) la cartographie Raman latérale et axiale de la (près de la) surface de l'électrode pour surveiller les réactions électrodes inhomogènes et (2) les spectres de particules uniques dépendants du temps pendant le cyclage pour analyser la dynamique du réseau LixMO2 en fonction de la teneur en lithium. La spectroscopie Raman est supposée fournir une sonde unique en temps réel des liaisons M-O, qui sont au cœur de l'électrochimie des oxydes LiMO2 et gouvernent leur stabilité. Nous soulignons la nécessité d'une compréhension fondamentale supplémentaire des relations entre la réponse spectroscopique et la structure du réseau d'oxydes, en mettant particulièrement l'accent sur le développement d'un cadre théorique reliant la position et l'intensité des bandes Raman à la configuration locale du réseau LixMO2. L'utilisation de techniques expérimentales complémentaires et de systèmes modèles pour validation mérite également une attention supplémentaire. Plusieurs nouvelles compositions de LiMO2 sont actuellement explorées, notamment contenant des dopages et des revêtements, et la spectroscopie Raman pourrait offrir un outil hautement dynamique et pratique pour guider la formulation d'oxydes LiMO2 à haute charge spécifique et longue durée de vie pour les cathodes de batteries Li-ion de nouvelle génération.
Flores et al. (Mon,) ont étudié cette question.