(Invitado) Operando Nanoimágenes de Transformaciones de Fase en Materiales de Almacenamiento de Energía

Aplicamos la Imagen Difractiva Coherente de Bragg en operando (BCDI) para estudiar la transformación de fase discontinua en LixNi0.5Mn1.5O4 embebida en una batería completamente operativa. Durante la intercalación de Li, observamos la nucleación y el crecimiento de la fase rica en Li en una partícula de 500 nm integrada en el electrodo positivo multicomponente. Los datos capturan la evolución de una interfaz coherente curvada a una interfaz semicoherente plana, impulsada por la dinámica de dislocaciones. Estas dislocaciones se desplazan con la interfaz y son expulsadas al completar la transformación de fase, resultando en un cristal desprovisto de defectos. Hipotetizamos que estos defectos se mueven mediante un movimiento deslizante sin difusión de iones anfitriones. Nuestros datos indican la ausencia de limitaciones cinéticas significativas que afecten la cinética de transformación, incluso bajo descarga rápida en 2 horas. Este estudio subraya la capacidad de BCDI como una herramienta poderosa para el análisis operando de transformaciones de fase a nanoescala, ofreciendo orientación para el diseño y optimización de materiales electroquímicos.