اللجوء أبحاث جديدة تطرح الميكروسكوب سلالة الكهروكيميائية وتقنيات التصوير لدعامات سايفر و AFMs MFP - 3D

Published on March 18, 2011 at 2:59 AM

اللجوء أبحاث أعلنت ، والرائدة في مجال التكنولوجيا ودقق المسح المجهري القوة الذرية (SPM / AFM) ، وسلالة جديدة الكهروكيميائية الميكروسكوب (ESM) لتقنية التصوير ™ سايفر وMFP - 3D AFMs ™.

صورة الطوبوغرافية (يسار) من الأنود سي غير متبلور في بنية Si/LiPON/LiCoO2 البطارية رقيقة يظهر الفيلم بحضور عدد من حدود الحبوب ، فضلا عن واسعة خشونة السطح. يتم الحصول على صورة ESM (يمين) عن طريق قياس تلاكؤ سلالة حلقات الكهروكيميائية في كل بكسل (100x100 بكسل على مساحة صورة ميكرون 1). حلقة تلاكؤ المنطقة هو مقياس ليثيوم أيون التنقل ، ويتم رسم الخريطة كما 2D (الأزرق الداكن يتوافق مع حلقات مغلقة ، والأحمر لفتح حلقات). وينظر بشكل واضح المعززة ليثيوم أيون التنقل على طول الحدود الحبوب حادة ، فضلا عن النقاط الساخنة مترجم على الحدود الحبوب ومنتشر داخل الحبوب. حل فعال للإدارة السليمة بيئيا لهذه المادة هو ~ 10 نانومتر ، وتوفير نسخة عالية الدقة من ليثيوم أيون ديناميكية في هذه المواد. (أعيد طبعها من Balke N. ، وآخرون ، بادئة رسالة نانو 10 ، 3420 (2010).

التي وضعها مختبر أوك ريدج الوطني (رنل) ، وبحوث اللجوء ، هو تحقيق الإدارة السليمة بيئيا مبتكرة المسح المجهري (SPM) تقنية قادرة على سبر الكهروكيميائية التفاعل والتدفقات الأيونية في المواد الصلبة على المستوى الفرعي عشر نانومتر. ESM هو الأسلوب الأول الذي يقيس التيارات الأيونية مباشرة ، وتوفير أداة جديدة لتعيين الظواهر الكهروكيميائية على النانو. القدرة على عمليات التحقيق والنقل الكهروكيميائية في المواد الصلبة الأيونية لا يقدر بثمن لمجموعة واسعة من التطبيقات لتوليد الطاقة وتخزين تتراوح من البطاريات لخلايا الوقود. ESM لديه القدرة على المساعدة في هذه التطورات مع اثنين من التحسينات الرئيسية على التكنولوجيات التقليدية الأخرى : (أ) للبحث في القرار نانومتر النطاق مجلدات و (ب) القدرة الكامنة لفصل الأيونية من التيارات الإلكترونية مع إمكانية التصوير (ج) لتمديد مجموعة واسعة من تقنيات التحليل الطيفي تذكرنا أدوات كهربائية تقليدية. ونينا Balke من رنل ستقدم النتائج الأخيرة في ورشة العمل الدولية حول المجهر دقق في تطبيقات الطاقة (http://www.mpip-mainz.mpg.de/symposium/spm2011/) في ماينز ، ألمانيا ، 08-10 يونيو 2011 .

وعلق روجر Proksch ، رئيس بحوث اللجوء ، "التقدم المحرز في تخزين الطاقة ، وسيتم تحويل سهلت كثيرا من القدرة على دراسة والبطاريات وخلايا الوقود على مستوى نانومتر عدة. ESM يوفر التصوير الوظيفي للظواهر كهربائية بملايين المرات مليار لحجم أصغر من التقنيات التقليدية الكهروكيميائية الحالية مقرا لها. هذا الأسلوب الجديد يفتح طريقا لفهم تكنولوجيا الطاقة والأجهزة الأيونية على مستوى الفرد من الحبوب والعيوب ، وبالتالي سد العيانية وظائف وآليات ذري. وهذا بدوره سوف يؤدي إلى تحسين حلول تخزين الطاقة -- البطاريات ذات الكثافة العالية للطاقة وعمر طويل للغاية وخلايا الوقود ذات الكثافة العالية جدا للطاقة وكفاءة "

"تقليديا ، تقنيات المسح المجهري التحقيق سمح قياس التيارات والقوى الالكترونية قصيرة وطويلة المدى" ، وأضاف سيرجي كالينين ، عضو طاقم العمل في مركز البحوث للعلوم المواد في Nanophase رنل وشارك المخترع (مع نينا Balke وجيسي ستيفن ) من الإدارة السليمة بيئيا. "ESM تمتد هذه القدرة لقياس التيارات الأيونية ، وبالفعل ثبت لمجموعة متنوعة من ليثيوم أيون السالب ، المصعد ، والمواد المنحل بالكهرباء ، فضلا عن الأكسجين والشوارد مختلطة الموصلات الأيونية الإلكترونية ، وجود في كل مكان من التركيز المولي - حجم في أنظمة توصيل الكهروكيميائية تشير إلى أن هذه التقنية هي في الواقع عالمية لتصوير الحالة الصلبة الأيونية -- من البطاريات ، والحالة الصلبة الى الالكترونيات memristive.

وأضاف ستيفن جيسي "وربما الأهم من ذلك ، واستخدام محركات إثارة الفرقة ودارت يسمح إجراء القياسات على السطوح الخشنة للمواد كهربائية واقعية ، مما يجعل من المفيد للإدارة السليمة بيئيا للمواد والأجهزة الحقيقية".

Last Update: 9. October 2011 07:20

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit