伯克利实验室的科学家们解决了锂和富锰过渡金属氧化物的结构歧义;这对高能锂离子电池阴极材料的研发非常重要。
利用显微镜和光谱技术的互补优势，研究人员在伯克利实验室已明确阐述了锂和富锰的过渡金属氧化物的晶体结构（LMRTMOs） - 它可作为高容量锂电池阴极的材料。尽管它被广泛地研究，但在此之前这些材料的原始晶体结构状态并没有完全被了解。
研究人员被分为三个学派对材料的结构进行研究。伯克利实验室由Alpesh Khushalchand Shukla和Colin Ophus领导的团队花了近四年来对材料进行分析，并得出结论。他们的研究结果公开发表在《自然通讯》杂志。其他参与作者是伯克利实验室的科学家Guoying Chen和Hugues Duncan及SuperSTEM的科学家Quentin Ramasse和Fredrik Hage。
该研究小组利用电子显微镜和光谱技术在多尺度规上获得具有两种不同形态的Li1.2（Ni0.13Mn0.54Co0.13）O2晶体结构并用两个具有类似成分的商用材料来显示材料在原子级分辨率下的结构。
因为之前的研究对结构的了解是比较模糊的，研究人员通过从不同方向和轴线对材料的观察来减小这种模糊率。
科学家对材料结构是单三角相，双相，还是有缺陷的单晶相一直存在分歧。一种材料的“相”指的是原子相对于彼此的排列方式。
除了观察该材料在原子级的分辨率，研究人员还观察了颗粒的整体，而不是仅仅一个子部分。
通过系统观察整个原始粒子，研究小组推断得出颗粒都是由单相组成的，这对少量的局部缺陷和结晶表面较薄的表层更具安全性。
更具体地说，他们发现，大量的氧化物可以被描述为包含三种单斜结构随意堆叠的非周期性晶体组成，而表面由钴和富镍尖晶组成。
除了鉴别大多数材料的结构之外，伯克利实验室团队还鉴别一些少见的表面组织结构，这些材料表面只包含了少数几层原子。由于锂的嵌入开始于表面，了解原始材料的表面是非常重要的，舒克拉说道。
之前用于大多数情况下的STEM（扫描透射电子显微镜）成像技术，不足以用在研究材料表面特征，他们不得不运用了其他技术包括EELS（电子能量损耗能谱法）和XEDS（X射线能量色散谱）。
这项工作是美国能源署下的车辆技术办公室资助的。该分子研究室由美国能源部科学办公室提供。
