在加压、密闭电池内部实现Li plating / stripping可视化—透明电极观察池 SB2600 Li-metal plating究竟从哪里开始，又是如何在电极表面扩展的？
在锂金属电池（Li-metal Battery）以及无负极锂金属电池（Anode-Free / Anode-less Battery）研究中，理解Cu集流体表面的Li成核（nucleation）、沉积（plating）、剥离（stripping）以及反应不均匀性十分重要。
然而，在实际电池中，电极与隔膜通常处于紧密接触和加压状态，并被密封在电池内部。
因此，要在充放电过程中直接通过光学方式观察电极界面，并非一件容易的事情。
株式会社EC FRONTIER开发的电池内部观察用透明电极池“SB2600”，为这一研究课题提供了一种新的观察手段。SB2600采用具有光透过性的超薄Cu透明电极，可以从电极背面直接观察电池内部，从而在加压、密闭状态下观察Li-metal plating / stripping行为。
为什么传统的In-situ光学观察存在局限？
传统的光学In-situ观察方法中，为了看到目标电极，有时需要在对电极一侧设置观察窗口或开孔。但是，这样会带来一个问题：
“被观察的位置”与“真实电池内部的反应环境”并不完全相同。
原因在于，在观察窗口对应的位置，对电极可能并不存在。而在实际电池中，电极、隔膜与对电极之间相互接触，并在一定压力下发生电化学反应。特别是Li-metal plating / stripping，其行为可能受到隔膜、界面接触状态以及压力的影响。
SB2600采用了不同的思路。它不是在对电极上开孔，而是将观察侧电极本身制成具有光透过性的超薄Cu电极。因此，可以从Cu电极背面直接观察电池内部。也就是说：不是为了“看见”而大幅改变电池结构，而是在更接近实际电池的加压界面状态下进行观察。
Cu电极也可以“看透”
SB2600的核心之一，是形成于石英基板上的光透过性Cu薄膜电极。通常情况下，Cu等金属并不透明。但是，当金属膜厚度降低到非常薄的程度后，可以在保持其作为电极功能的同时，使可见光透过。SB2600正是利用这一原理，从透明Cu电极的背面进行电池内部观察。
根据产品公开规格：
- Cu溅射电极直径：16 mm
- 观察窗口直径：12 mm
- 标准弹簧压力：1 kgf
- 可选弹簧压力：3 / 5 / 7 kgf
通过弹簧结构，可使电极在加压状态下进行测试。
Li-metal plating / stripping真的可以“看见”
采用该透明Cu电极技术的研究成果已于2026年发表在学术期刊
Electrochemistry Communications。
Direct operand visualization of Li-metal plating and stripping inside pressed, closed battery cells using optically transmitting ultra-thin electrode
Mitsunori Kitta, Hikaru Sano, Yuta Maeyoshi
Electrochemistry Communications, Vol.186, 108142 (2026)
该研究对加压、密闭Li/Cu电池内部的Li-metal plating / stripping进行了非破坏直接观察。当Li开始在Cu表面沉积时，观察图像中的光学对比度发生变化。
通过连续观察，可以看到：
- Li最先从哪些位置开始沉积
- Li沉积如何向周围扩展
- 电极面内的沉积是否均匀
- Li stripping后是否仍有局部区域残留
也就是说，可以通过图像直接观察Li沉积与剥离在电极面内的空间不均匀性。
为什么Anode-Free / 无负极电池研究者值得关注？
在无负极锂金属电池（Anode-Free Li-metal Battery）中，电池组装时负极侧并没有预先放置Li金属。在首次充电过程中，正极中的Li以Li⁺形式移动至负极侧，并在Cu等负极集流体表面沉积形成金属Li。
因此，Li在Cu表面“从哪里开始沉积” “沉积是否均匀”“放电时能否充分剥离” 都会直接影响无负极锂金属电池的性能。SB2600目前公开研究中所展示的是Li/Cu体系中的Li plating / stripping观察。
而其观察对象恰恰是无负极电池研究中非常关键的：
Li nucleation / Li plating / Li stripping on Cu current collector
因此，对于以下研究方向，SB2600值得关注：
- Anode-Free / Anode-less Battery
- 无负极锂金属电池
- Li-metal Battery
- Cu current collector
- Li nucleation
- Li plating / stripping
- 非均匀锂沉积
不只是Li——连“气体生成”也能够观察
透明电极观察技术的另一个有趣之处，是研究中还直接观察到了气体生成现象。
论文对不同浓度的LiFSA/DMC电解液进行了比较。
在较低浓度条件下，Li plating过程中可以观察到电极界面发生气体生成与扩展。
研究结果显示，在存在气体的区域，Li plating受到抑制。
这意味着气体可能使电极与电解液之间的有效接触面积发生变化，并进一步导致Li的nucleation / growth出现空间不均匀性。
另一方面，在较高浓度条件下，没有观察到同样明显的气体生成现象。
不同条件下，Li的沉积形貌以及Coulombic Efficiency也存在明显差异。
这说明，SB2600所代表的这种观察方法，可以帮助研究者从另一个角度理解：
“为什么电解液A和电解液B的电化学性能不同？”
不仅可以比较电压、容量或Coulombic Efficiency等电化学数据，
还可以进一步观察：
“电池内部到底发生了什么？”
SB2600的主要特点
- 透明Cu薄膜电极
通过透明Cu电极，从电极背面进行大面积光学观察。
- 加压状态下进行观察
可在电极与隔膜相互接触并受到压力的状态下进行测试。
- 密闭结构
电池密封后，可在大气环境中进行观察。
- 观察电极面内的反应不均匀性
不仅可以判断Li是否发生沉积，还可以直接观察沉积位置以及空间分布。
- 支持不同压力条件
标准配置为1 kgf弹簧，并可选择3 / 5 / 7 kgf弹簧。
从“推测电池内部”到“直接观察电池内部”
充放电曲线、Coulombic Efficiency等电化学数据，是理解电池内部反应不可缺少的工具。
但是，仅凭这些数据，有时仍然难以回答：
为什么会出现这样的电压行为？
为什么Coulombic Efficiency下降？
Li是否真的均匀沉积？
是否存在局部无法正常发生Li plating的区域？
如果能够将电化学数据与电池内部图像结合起来，
研究者就可以从：
Electrochemical Data
＋
Visual Information
两个角度理解电池内部发生的现象。
SB2600正是一种用于直接观察Li-metal plating / stripping的透明电极测试池。
对于正在从事以下方向研究的科研人员：
- Li-metal Battery
- Anode-Free Battery
- 无负极锂金属电池
- Cu current collector
- Electrolyte Development
SB2600提供了一种值得关注的评价思路。
想了解SB2600的更多信息？
如果您正在研究：
- Li-metal plating / stripping
- 无负极锂金属电池
- Cu集流体上的Li沉积
- 电解液与Li沉积行为
- Li沉积的不均匀性
- 电池内部原位光学观察
或者您希望进一步了解：
SB2600的结构是什么？
透明Cu电极如何实现观察？
论文中的Li plating / stripping是如何进行观察的？
SB2600有哪些公开规格与技术资料？
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东扬精测｜Biologic BCS系列/ EC FRONTIER独家代理
东扬精测销售Bio-Logic公司（法国）的电化学测量系统BCS系列。在阻抗测量方面，BioLogic的VMP3和SP-300得到了很多客户的高度评价，认为测量非常可靠。BioLogic有40多年的历史，是全球二次电池市场上份额最大的领导品牌之一。BCS系列汇集了BioLogic的技术和经验，因此也能为客户提供高可靠性的EIS测量。
EC FRONTIER 成立于 2009 年，总公司设立于日本京都府相乐郡（地处日本著名的关西文化学术研究都市”けいはんな”核心区），并在东京设有营业所。自成立以来，公司一直深耕电化学测量与电池研发领域，是一家集研发、制造、销售及分析服务于一体的专业化技术企业。
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