保護所の研究はサイファーおよび MFP-3D AFMs のための新しい電気化学の緊張の顕微鏡検査の映像技術をもたらします

スキャンのプローブの保護所の研究、技術のリーダーおよび原子力の顕微鏡検査 (SPM/AFM) は、 Cypher™および MFP-3D™ AFMs のための (ESM)新しい電気化学の緊張の顕微鏡検査の映像技術を発表しました。

Si/LiPON/LiCoO2 薄膜電池の構造の無定形 Si の陽極の地勢画像は (残っている) いくつかの粒界の存在、また広範な表面荒さを示します。 ESM の画像は (右の) 各ピクセル (1 ミクロン領域上の 100x100 ピクセル画像) の電気化学の緊張のヒステリシスループの測定によって得られます。 領域のヒステリシスループは李イオン移動性の測定で、第 2 マップとして計画されます (開ループに赤い閉じたループに対応します濃紺)。 鋭い粒界に沿う高められた李イオン移動性ははっきり、また拡散粒界のそして穀物内の集中させたホットスポット見られます。 この材料のための ESM の有効な解像度はこれらの材料の李イオン原動力の高解像の概観を提供する ~ 10 nm です。 (、 Nano Lett を N. Balke から等再版されて。 10、 3420 (2010 年)。

オーク・リッジの国立研究所および保護所の (ORNL)研究によって成長して、 ESM は副 10 ナノメーターのレベルの固体の (SPM)電気化学の反応そしてイオンの流れを厳密に調べることができる革新的なスキャンのプローブの顕微鏡検査の技術です。 ESM はイオンの流れを直接測定する nanoscale で電気化学現象をマップするための新しいツールを提供する最初の技術です。 固体の電気化学プロセスそしてイオンの輸送を厳密に調べる機能は電池から燃料電池まで及んでいるエネルギー生成および記憶のための広い応用範囲のために非常に貴重です。 ESM に他の慣習的な技術上の 2 つの主な改善を用いるこれらの前進を援助する潜在性があります: (a) ナノメータースケールボリュームを厳密に調べる解像度および (b) (c) 慣習的な電気化学のツールを思い浮ばせる分光学の技術の広い範囲に拡張されるイメージ投射機能の電子流れからのイオンを結合解除する固有の機能。 ORNL のニナ Balke はエネルギーアプリケーション (マインツ、ドイツ、 2011 年 6 月 8-10 日のためのスキャンのプローブの顕微鏡検査の国際研修会で最近の結果をの http://www.mpip-mainz.mpg.de/symposium/spm2011/) 示します。

、コメントされたロジャー Proksch はエネルギー蓄積の保護所の研究、 「進歩および変換の大統領複数のナノメーターのレベルで電池および燃料電池を調査する機能によって非常に促進されます。 ESM は十億倍小さいより慣習的な現在ベースの電気化学の技術にボリューム何百万の電気化学現象の機能イメージ投射を提供します。 従ってこの新しい技術は理解エネルギー技術にパスおよび個々の穀物および欠陥のレベルのイオン装置を開きま、マクロスコピック機能性および原子論のメカニズムを繋ぎます。 これは改良されたエネルギー蓄積の解決 - 電池および非常に高エネルギーの密度および効率の非常に高エネルギーの密度および長い寿命の燃料電池のそれから原因となります」。

「従来、スキャンのプローブの顕微鏡検査の技術は電子流れの測定を可能にし、短いおよび長距離力」、 ESM の ORNL で Nanophase の物質科学のための中心の Sergei Kalinin、年長の研究の職員および共同発明家を (ニナ Balke およびスティーブン Jesse と) 追加しました。 「ESM は測定のイオンの流れにこの機能を拡張し、いろいろな李イオン陰極のために既に、陽極および電解物材料、また酸素の電解物および混合された電子イオンのコンダクター示されてしまいました。 電気化学システムの集中モルボリュームカップリングのいたるところにある存在は実際はこの技術が - 電池からの…ソリッドステートイオンイメージ投射のためにユニバーサル memristive 電子工学にソリッドステートであることを提案し。

スティーブン Jesse は 「、バンド刺激の使用多分さらにもっと重大に付け加え、投げ矢エンジンは ESM を実質材料および装置のために有用に作る現実的な電気化学材料の粗雑面で行われるようにします測定が」。

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