采用如Si/FeSi2納米復(fù)合材料等雙相合金體系的先進(jìn)陽極材料設(shè)計(jì)在降低鋰離子電池容量退化和提高循環(huán)性能方面顯示出巨大潛力。在這里，我們提出了一種多尺度表征方法，以了解非晶硅（a-Si）/結(jié)晶硅化鐵（c-FeSi2）納米相的（去）鋰化和不可逆體積變化及其循環(huán)演變，以及它們對鄰近孔隙網(wǎng)絡(luò)的影響。采用散射和2D/3D成像技術(shù)，在300次充放電循環(huán)后，探測從毫米到微米長度尺度的陽極結(jié)構(gòu)老化，并結(jié)合使用收集的圖像數(shù)據(jù)作為輸入進(jìn)行建模。我們對由于循環(huán)引起的形態(tài)變化所導(dǎo)致的活性材料的不均勻鋰化進(jìn)行了定量分析。鋰離子電池的電化學(xué)性能不僅取決于所使用的活性材料，還取決于其鄰近結(jié)構(gòu)。