利用原位电子显微学方法研究了锂离子电池电极材料中的结构和电化学性能的关系,发展了明场扫描透射电镜方法观察应力相关衬度,揭示了尖晶石结构负极材料(Fe3O4、Co3O4)中嵌入反应和转化反应的反应动力学以及对性能的影响。针对应力对反应动力学的影响,原位表征了在(001)取向的钛酸锶单晶上生长的Fe3O4外延薄膜的反应动力学。并且利用这种原位方法研究了Fe3O4电极在初始循环之后的的微观反应过程。结合原位电镜技术研究了固态电池中氧化物正极材料锂离子迁移中的结构变化,提出了表面以及内部的面缺陷是离子混排的优先区域并导致了电极材料的容量衰减 。