Intelligente elektrochemische Rasterzellmikroskopie für den Nachweis schneller Li‐Ionen‐Speicherung und Dynamik in TiO ₂ ‐Nanopartikeln

Abstract Anatas‐TiO2 ist ein vielversprechendes Material für Li‐Ionen‐Batterien (Li + ) mit Schnellladefähigkeit. Die (De‐)Interkalationsdynamik von Li + in TiO 2 ist jedoch nach wie vor schwer fassbar, und die beschriebenen Diffusivitäten überspannen viele Größenordnungen. Wir entwickeln ein intelligentes Protokoll für die rasterelektrochemische Zellmikroskopie (SECCM) in Kombination mit in situ optischer Mikroskopie (OM), um die Lade‐/Entladeanalyse einzelner TiO 2 ‐Nanopartikel‐Cluster mit hohem Durchsatz zu beobachten. Die direkte Untersuchung aktiver Nanopartikel ergab, dass TiO 2 mit einer Größe von ca. 50 nm mehr als 30 % der theoretischen Kapazität bei einer äußerst schnellen Lade‐/Entladerate von ca. 100 C speichern kann. Dieser Nachweis einer schnellen Li + ‐Speicherung in TiO 2 ‐Partikeln stärkt ihr Potenzial für schnell ladende Batterien. Die hier vorgeschlagene SECCM‐OM ist generell für das elektrochemische Hochdurchsatz‐Screening von nanostrukturierten Materialien breit anwendbar.