原位测试遇困难？SuperXAFS M9000来破局 XES 模式轻松实现原位测试

近期，测试人员使用国创科学仪器（苏州）有限公司的台式X射线吸收谱仪 SuperXAFS M9000，对锂电材料领域中含 Ni 阳极在加电原位状态下的 X 射线发射谱（XES）进行了测试。结果显示，即便在工作状态下，谱线依然保持了良好的信噪比与分辨率，数据清晰可辨，充分证明了该台式设备具备开展原位表征的能力，能够在电极真实工作环境下获取高质量的光谱信息。

XES 与 XAS 相辅相成，在电子结构研究中提供了互补的视角。XAS 主要关注未占据态，而 XES 反映的是占据态电子的能量分布，因此结合两者，可以更完整地描绘电极材料的能带与电子态密度。对于锂电材料而言，电极在充放电过程中往往伴随金属价态的演变与局域配位环境的重构，Ni 基阳极尤其显著。通过原位 XES 测试，可以直接观察到 Ni 3d 与 O 2p 态之间的杂化强度随电压的变化，捕捉价态升降、电子填充与轨道重排等过程，为理解电化学反应机理和优化循环性能提供坚实依据。

传统上，这类原位研究多依赖同步辐射大装置，受限于机时与样品兼容性，实验安排往往周期较长。SuperXAFS M9000 的应用则表明，在实验室尺度也能实现对电池电极的原位光谱监测，极大提高了研究效率。研究人员可以在电池加电、放电等不同阶段快速采集 XES 数据，获得动力学演化的连续视角，这对于筛选新型正负极材料、评估电解液与电极界面稳定性、探索快充与高压运行下的结构变化都具有直接意义。

更重要的是，台式设备的灵活性使其能够与电化学测试系统相结合，开展真正意义上的“边充放电边看电子结构"的实验。这种方法为实验室研发提供了快速迭代的可能，也为产业端在材料验证与质量控制上提供了新的工具。本次对含 Ni 阳极材料的原位测试案例充分说明，SuperXAFS M9000 不仅能在常规条件下获得高质量数据，还能突破性地支持原位与操作态研究，为锂电池材料的机理探索与应用开发提供了新的手段。

图一 含Ni材料的加电原位状态下X射线发射谱（XES）