與無序排列相比，晶體結(jié)構(gòu)使得充電期間鋰離子向陽極運(yùn)移更容易、更快。

這一發(fā)現(xiàn)表明該材料有望實(shí)現(xiàn)快速充電，其他測試還表明它可以存儲大量電荷。

由于充放電循環(huán)過程中的變化復(fù)雜，因此還需要幾個(gè)互補(bǔ)的測試工具來全面了解。

來自阿貢納米材料中心的科學(xué)家，也是該文的合著者之一的劉玉資（音譯，Yuzi Liu）運(yùn)用一種被稱為透射電子顯微鏡的技術(shù)來對從隱晶質(zhì)到晶體的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行驗(yàn)證。這種技術(shù)通過材料樣品發(fā)送高能電子束，基于電子與樣品的相互作用創(chuàng)建數(shù)字圖像，顯示了原子的排列方式。

劉玉資認(rèn)為，“由于電子束聚焦樣品的很小一片區(qū)域，這項(xiàng)技術(shù)提供了這片特殊區(qū)域的詳細(xì)信息”。

這位科學(xué)家和同伴還運(yùn)用同步加速器 X 射線衍射來驗(yàn)證結(jié)構(gòu)變化。此項(xiàng)技術(shù)涉及用高能X射線束來撞擊樣品，這些X射線束被材料中原子的電子散射。

在劉玉資看來，X射線衍射在提供整個(gè)材料樣品的總體結(jié)構(gòu)變化的信息方面很有效。這也有助于研究電池電極材料，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)構(gòu)往往因區(qū)域而異。

所以，利用X射線束從不同角度撞擊陽極材料，可以確認(rèn)它沿表面和內(nèi)部是均勻結(jié)晶的。

完成此項(xiàng)操作后，該團(tuán)隊(duì)使用一種稱為X射線光電子能譜的工具來評估陽極材料。他們將X射線束射入陽極，以一定的能量從陽極中激發(fā)出電子。

該技術(shù)表明，當(dāng)電池充電時(shí)，鈮原子會獲得多個(gè)電子。這表明陽極具有高存儲容量。

“使用傳統(tǒng)合成方法，比如使材料受熱和加壓，很難制造出高性能的五氧化二鈮晶體”，媒體聲明稱。

“本研究成功地采用了非傳統(tǒng)合成方法，即對電池進(jìn)行充放電，可用于制造其他創(chuàng)新性電池材料。它甚至可能支持在其他領(lǐng)域制造新型材料，比如半導(dǎo)體和催化劑”。