Site Sponsors
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Technical Sales Solutions - 5% off any SEM, TEM, FIB or Dual Beam
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D

Asyl Forskning introducerer ny Elektrokemisk Strain mikroskopi Imaging Teknik for Cypher og MFP-3D AFMs

Published on March 18, 2011 at 2:59 AM

Asyl Forskning , teknologisk førende i Scanning Probe og Atomic Force Microscopy (SPM / AFM), har annonceret den nye Elektrokemisk Strain Microscopy (ESM) til billeddannelse teknik for sin Cypher ™ og MFP-3D ™ AFMs.

Den topografisk billede (venstre) af amorf Si anode i Si/LiPON/LiCoO2 tynd-film batteri struktur viser tilstedeværelsen af ​​en række korngrænserne, samt omfattende overfladeruhed. Den ESM billede (til højre) er opnået ved at måle den elektrokemiske stammen hysterese sløjfer på hver pixel (100x100 pixel billede over 1 mikron område). Området hysterese løkke er et mål for Li-ion mobilitet, og afsættes som 2D-kort (mørkeblå svarer til lukkede sløjfer, rød for at åbne sløjfer). Den forbedrede Li-ion mobilitet langs den skarpe korngrænse ses tydeligt, såvel som lokal hot spots på den diffuse korngrænse og inden for korn. Den effektive løsning af ESM for dette materiale er ~ 10 nm, hvilket giver en høj opløsning billede af Li-ion dynamik i disse materialer. (Genoptrykt fra N. Balke, et al. Nano Lett. 10, 3420 (2010).

Udviklet af Oak Ridge National Laboratory (ORNL) og Asyl Forskning, ESM er en innovativ scanning probe mikroskopi (SPM) teknik i stand til sondering elektrokemiske reaktivitet og ion-strømme i faste stoffer på sub-ten-nanometer niveau. ESM er den første teknik, der måler ioniske strømme direkte, hvilket giver et nyt værktøj til kortlægning af elektrokemiske fænomener på nanoskalaen. Evnen til at sonden elektrokemiske processer og ion transport i faste stoffer, er uvurderlig for en bred vifte af applikationer til energiproduktion og lagring spænder fra batterier til brændselsceller. ESM har potentialet til at støtte disse fremskridt med to store forbedringer i forhold til andre konventionelle teknologier: (a) beslutning til sonden nanometer-skala mængder og (b) den iboende evne til at afkoble ionisk fra elektroniske strømninger med (C) til billeddannelse kapacitet udvides til en bred vifte af spektroskopi teknikker, der minder om konventionelle elektrokemiske værktøjer. Nina Balke af ORNL vil præsentere de seneste resultater på den internationale workshop om Scanning Probe Mikroskopi for Energi Applications (http://www.mpip-mainz.mpg.de/symposium/spm2011/) i Mainz, Tyskland, 8-10 Juni 2011 .

Kommenteret Roger Proksch, formand for Asyl Research, "Fremskridt i energilagring og konvertering vil blive lettet betydeligt af evnen til at studere batterier og brændselsceller på niveau med adskillige nanometer. ESM giver funktionel billeddannelse af elektrokemiske fænomener i mængderne millioner til en milliard gange mindre end konventionelle strøm-baserede elektrokemiske teknikker. Denne nye teknik åbner vejen til forståelse af energiteknologi og-ioniske udstyr på de enkelte korn og mangler, og dermed bygge bro makroskopiske funktionaliteter og atomare mekanismer. Dette vil igen føre til bedre lagring af energi-løsninger -. Batterier med ekstrem høj energitæthed og lang levetid og brændselsceller med meget høj energitæthed og effektivitet "

"Traditionelt scanning probe mikroskopi teknikker tilladt måling af elektroniske strømninger og kort-og langtrækkende kræfter," tilføjede Sergei Kalinin, seniorforsker ansat i Center for Nanophase Materialer Fakultet ved ORNL og co-opfinder (med Nina Balke og Stephen Jesse ) af ESM. "ESM udvider denne mulighed for at måle ionisk strømninger, og er allerede blevet demonstreret for en bred vifte af Li-ion katode, anode og elektrolyt materialer, samt ilt elektrolytter og blandede elektroniske-ionisk ledere. Den allestedsnærværende tilstedeværelse af koncentration-molær volumen koblingen i elektrokemiske systemer tyder på, at denne teknik er faktisk universel for solid state ionisk billedbehandling - fra batterier og solid state til memristive elektronik.

Stephen Jesse tilføjede: "måske endnu vigtigere, at brugen af ​​bandet excitation og DART motorer giver målinger, der skal udføres på ru overflader af realistiske elektrokemiske materialer, hvilket gør ESM nyttige for rigtige materialer og udstyr."

Last Update: 9. October 2011 15:25

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