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

La Recherche d'Asile Introduit la Technique d'Imagerie Électrochimique Neuve de Microscopie de Tension pour le Chiffrement et le MFP-3D AFMs

Published on March 18, 2011 at 2:59 AM

La Recherche d'Asile, l'amorce de technologie dans la Sonde de Lecture et la Microscopie Atomique de Force (SPM/AFM), a annoncé la technique d'imagerie Électrochimique neuve de Microscopie (ESM) de Tension pour son Cypher™ et MFP-3D™ AFMs.

L'image topographique (laissée) de l'anode amorphe de SI dans la structure en couche mince de la batterie Si/LiPON/LiCoO2 affiche la présence d'un certain nombre de joints de grain, ainsi que la vaste aspérité. L'image de MSE (droite) est obtenue en mesurant les boucles d'hystérésis électrochimiques de tension à chaque pixel (image de pixel 100x100 plus de zone de 1 micron). La boucle d'hystérésis de zone est une mesure de mobilité de Li-Ion, et est tracée en tant que 2D plan (bleu-foncé correspond aux boucles bloquées, rouges aux boucles ouvertes). La mobilité améliorée de Li-Ion le long du joint de grain tranchant est de manière dégagée vue, ainsi que les points chauds localisés sur le joint de grain diffus et dans les textures. La définition pertinente des MSE pour ce matériau est le ~ 10 nanomètre, fournissant une vue à haute résolution de dynamique de Li-Ion en ces matériaux. (Réimprimé de N. Balke, et autres, Lett Nano. 10, 3420 (2010).

Développé par Recherche de Laboratoire National (ORNL) et d'Asile d'Oak Ridge, les MSE sont une technique novatrice de microscopie de sonde (SPM) de lecture capable de sonder la réactivité électrochimique et les flux ioniques en solides au niveau de sous-dix-nanomètre. Les MSE sont la première technique qui mesure les courants ioniques directement, fournissant un outil neuf pour tracer des phénomènes électrochimiques sur le nanoscale. La capacité pour sonder des procédés électrochimiques et le transport ionique en solides est inestimable pour une large gamme de demandes de rétablissement et de mémoire d'énergie s'échelonnant des batteries aux cellules à combustible. Les MSE ont le potentiel de faciliter ces avances avec deux améliorations majeures au-dessus d'autres technologies conventionnelles : (a) la définition de sonder des volumes de nanomètre-échelle et (b) la capacité inhérente de découpler ionique des courants électroniques avec (c) la capacité de représentation étendue à une large gamme de techniques de spectroscopie réminiscentes des outils électrochimiques conventionnels. Nina Balke d'ORNL présentera des résultats récents à l'Atelier International sur la Microscopie de Sonde de Lecture pour les Applications d'Énergétique (http://www.mpip-mainz.mpg.de/symposium/spm2011/) à Mayence, Allemagne, 8-10 juin 2011.

Roger Proksch, Président Commenté de Recherche d'Asile, de « Progrès dans le stockage de l'énergie et de conversion sera grand facilité par la capacité d'étudier des batteries et des cellules à combustible au niveau de plusieurs nanomètres. Les MSE fournissent la représentation fonctionnelle des phénomènes électrochimiques dans des millions de volumes à des milliard de fois plus petites techniques électrochimiques actuel-basées que conventionnelles. Cette technique neuve ouvre la voie à la technologie énergétique de compréhension et les dispositifs ioniques au niveau de différents textures et défauts, de ce fait jetant un pont sur des fonctionnalités macroscopiques et des mécanismes atomistiques. Ceci à leur tour mènera aux solutions de stockage améliorées d'énergie - batteries avec des densités d'énergie extrêmement haute et de longues vies et cellules à combustible avec des densités et des efficiences d'énergie très haute. »

« Traditionnellement, les techniques de balayage de microscopie de sonde ont permis la mesure des courants électroniques et les forces courtes et à longue portée, » a ajouté Sergei Kalinin, Membre du Personnel Supérieur de Recherches au Centre pour des Sciences Des Matériaux De Nanophase à ORNL et coinventeurs (avec Nina Balke et Stephen Jesse) des MSE. Les « MSE étendent cette capacité aux courants ioniques de mesure, et ont été déjà expliquées pour un grand choix de cathode de Li-Ion, d'anode, et de matériaux d'électrolyte, ainsi que d'électrolytes de l'oxygène et de conducteurs électronique-ioniques mélangés. La présence omniprésente du couplage de volume de concentration-molaire dans des systèmes électrochimiques suggère que cette technique soit en fait universelle pour la représentation ionique semi-conductrice - des batteries et semi-conducteur à l'électronique memristive.

Stephen Jesse a ajouté « Peut-être encore plus important, l'utilisation de l'excitation de bande et des engines de DARD permet à des mesures d'être exécutées sur les surfaces approximatives des matériaux électrochimiques réalistes, rendant des MSE utiles pour les matériaux et les dispositifs réels. »

Last Update: 11. January 2012 09:18

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