锂离子电池已经发展成为最先进的电池系统，例如笔记本电脑和手机。LiCoO2是一种典型的插层电池正极材料。然而，LiCoO2的可逆充放电循环仅可能达到可用锂离子的50%，因为进一步去除锂离子会大大降低容量和循环稳定性。采用XRD、位置寿命谱和正电子湮没（PA）辐射多普勒展宽等缺陷特异技术，研究了LixCoO2电池阴极充电过程中空泡型缺陷的形成[1]。在具有Maccor 4000系列电池测试仪的三电极测试电池中，在电化学控制下，在293K下进行Li+-提取，在电池模式下对应于充电。所用锂离子电极材料的成分为：88wt.%LiCoO2颗粒，7 wt.%炭黑作为导电剂，5 wt.%粘合剂（聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物）。使用Bruker D8 Advance衍射仪，在Bragg-Brentano几何结构下，利用Cu-Kα辐射，通过X射线衍射对电极样品进行结构分析。在15°的2θ角范围内测量衍射图0至1300并使用FULLPROF[2]和X'PertHighScorePlus（Panalytical）程序通过Rietveld细分进行分析。在正电子湮没测量中，正电子源（22NaCl）被夹在两个相同的LiCoO2电极样品之间。正电子寿命测量是使用时间分辨率为221ps的快速光谱仪进行的。光谱是使用pfposfit程序进行分析的[3]。多普勒展宽（DB）测量是在两个高纯度锗探测器的符合装置中进行的。探测器系统中511keV湮没γ线的能量分辨率约为0.88keV（FWHM）。随着锂离子提取量的增加，多普勒展宽S参数和正电子寿命分量τ1都呈现出特征性变化；当x从1减小到0.6时，S参数和τ1首先增加。进一步提取Li+会导致S和τ1减小（x=0.55），然后x<0.55时会再次增加。结论：可逆充电的机制主要是锂离子亚晶格上的空泡型缺陷，其大小随着锂离子提取量的增加而增加。结果表明，在可逆Li+萃取极限（x=0.55）处发生的Li+重排序导致了二维凝聚体向一维空位链的转变。进一步提取锂离子时，伴随着钴和阴离子亚晶格上空位络合物的形成而发生降解。
