锂离子电池充放电过程中电极材料结构的变化与材料的电化学反应机理和性能密切相关。通过在原子尺度上直接观察脱/嵌锂前后电极材料的近平衡微观结构有助于从更深层次认识电极反应机理和性能演化规律,对于全面理解材料的电化学行为以及改善锂离子电池性能具有重要的指导意义。依靠在原子尺度直接对轻元素成像的独特优势,环形明场成像方法[1]在锂离子电池材料显微结构表征方面获得了广泛的应用,为深入理解电池材料结构-性能关联及其电化学反应机理提供了重要参考价值[2-12]。结合我们的工作,报告将着重讨论球差校正扫描透射成像技术(环形明场成像和高角环形暗场成像)在研究锂离子电池几种关键电极材料原子尺度的相界面结构、表面结构、过渡金属离子迁移及反应机理方面的工作进展,同时对未来电池材料显微结构和反应机制的研究进行简要的讨论和展望。