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

Penelitian Suaka Memperkenalkan Baru Elektrokimia Saring Teknik Mikroskopi Imaging untuk Cypher dan MFP-3D AFMs

Published on March 18, 2011 at 2:59 AM

Suaka Penelitian , pemimpin teknologi dalam Scanning Probe dan Atomic Force Microscopy (SPM / AFM), telah mengumumkan Mikroskopi Elektrokimia Saring baru (ESM) teknik pencitraan untuk perusahaan Cypher ™ dan MFP-3D ™ AFMs.

Gambar topografi (kiri) dari anoda Si amorf dalam struktur film tipis baterai Si/LiPON/LiCoO2 menunjukkan adanya sejumlah batas butir, serta kekasaran permukaan yang luas. Gambar ESM (kanan) diperoleh dengan mengukur regangan loop histeresis elektrokimia pada setiap piksel (100x100 piksel gambar lebih dari 1 daerah mikron). Histeresis loop daerah adalah ukuran Li-ion mobilitas, dan diplot sebagai 2D peta (biru gelap sesuai dengan loop tertutup, merah untuk membuka loop). Mobilitas Li-ion ditingkatkan sepanjang batas butir yang tajam jelas terlihat, serta hot spot terlokalisasi pada batas butir menyebar dan dalam butir. Resolusi efektif ESM untuk bahan ini adalah ~ 10 nm, memberikan pandangan resolusi tinggi Li-ion dinamika dalam bahan-bahan. (Dipetik dari N. Balke, et al, Nano Lett.,. 10 3420 (2010).

Dikembangkan oleh Oak Ridge National Laboratory (ORNL) dan Penelitian Suaka, ESM adalah penyelidikan mikroskop inovatif (SPM) teknik yang mampu menyelidik reaktivitas elektrokimia dan arus ion dalam padatan pada tingkat sub-sepuluh-nanometer. ESM adalah teknik pertama yang mengukur arus ionik secara langsung, memberikan alat baru untuk pemetaan fenomena elektrokimia pada skala nano. Kemampuan untuk menyelidiki proses elektrokimia dan transportasi ion dalam padatan sangat berharga untuk berbagai aplikasi untuk generasi energi dan penyimpanan mulai dari baterai untuk sel bahan bakar. ESM memiliki potensi untuk membantu dalam kemajuan dengan dua perbaikan besar atas teknologi konvensional lain: (a) resolusi untuk menyelidiki skala nanometer volume dan (b) kemampuan melekat untuk memisahkan ion dari arus elektronik dengan (c) kemampuan pencitraan diperpanjang untuk berbagai teknik spektroskopi mengingatkan alat elektrokimia konvensional. Nina Balke dari ORNL akan menyuguhkan hasil terakhir pada Workshop Internasional tentang Mikroskopi Scanning Probe untuk Aplikasi Energi (http://www.mpip-mainz.mpg.de/symposium/spm2011/) di Mainz, Jerman, 08-10 Juni 2011 .

Berkomentar Roger Proksch, Presiden Asylum Research, "Kemajuan dalam penyimpanan energi dan konversi akan sangat difasilitasi oleh kemampuan untuk mempelajari baterai dan sel bahan bakar di tingkat beberapa nanometer. ESM memberikan pencitraan fungsional dari fenomena elektrokimia dalam jutaan jilid satu miliar kali lebih kecil dari konvensional saat ini berbasis teknik elektrokimia. Teknik baru ini membuka jalur untuk memahami teknologi energi dan perangkat ionik pada tingkat butir individu dan cacat, sehingga menjembatani fungsi makroskopik dan mekanisme atomistik. Ini pada gilirannya akan mengarah pada solusi energi meningkat penyimpanan -. Baterai dengan kepadatan energi yang sangat tinggi dan tahan lama dan sel bahan bakar dengan kepadatan energi yang sangat tinggi dan efisiensi "

"Secara tradisional, teknik scanning probe microscopy memungkinkan pengukuran arus elektronik dan kekuatan pendek dan jangka panjang," tambah Sergei Kalinin, Penelitian Anggota Staf Senior di Pusat untuk Bahan Nanophase Ilmu di ORNL dan co-penemu (dengan Nina Balke dan Stephen Jesse ) dari ESM. "ESM memperluas kemampuan ini untuk mengukur arus ionik, dan telah ditunjukkan untuk berbagai Li-ion katoda, anoda, dan bahan elektrolit, serta elektrolit campuran oksigen dan elektronik-ion konduktor. Kehadiran di mana-mana konsentrasi molar Volume- kopling dalam sistem elektrokimia menunjukkan bahwa teknik ini sebenarnya universal untuk ionik pencitraan yang solid state - dari baterai dan solid state untuk elektronik memristive.

Stephen Jesse menambahkan "Mungkin bahkan lebih penting, penggunaan eksitasi band dan mesin DART memungkinkan pengukuran harus dilakukan pada permukaan kasar dari bahan elektrokimia realistis, membuat ESM berguna untuk bahan nyata dan perangkat."

Last Update: 9. October 2011 03:10

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