可充电电池、燃料电池和太阳能电池等能源设备是为可再生、移动和电气化的未来提供动力的核心。要发展这些装置，需要对与能量转换过程相关的复杂化学反应、物质转换和电流有基本的了解。原位透射电子显微镜(TEM)是一种强大的工具，可在原子尺度上原位直接可视化这些复杂的过程。近日，深圳大学Yumeng Shi，加州大学洛杉矶分校黄昱、段镶锋，燕山大学Jianyu Huang等多团队合作，综述了原位TEM在能源材料和器件方面的应用最新进展。作者首先综述了利用TEM研究纳米电池从开路电池结构到闭路电池结构再到全电池结构的演化过程。然后利用原位TEM探究了在实际运行环境中的充电离子电池，以及应用原位TEM直接观察电催化剂形成、演变等。最后，介绍了TEM和冷冻电镜在探测清洁能源材料方面的最新进展，并讨论了能源材料和器件原位TEM研究中出现的机遇和挑战。
Zheng Fan, Yumeng Shi,* Jianyu Huang,* Yu Huang,* Xiangfeng Duan*, et al. In Situ Transmission Electron Microscopy for Energy Materials and Devices. Adv. Mater. 2019,
DOI: 10.1002/adma.201900608
