Elektrokemisk atomkraftmikroskopi af batterigrænseflader – Physics World

Den vellykkede udrulning af materialer til avancerede batterier kræver en dybdegående forståelse af sammenhængen mellem deres elektrokemiske ydeevne og strukturel og mekanisk udvikling på tværs af flere længdeskalaer. Reaktionskinetikken af ​​deres grænsefladeprocesser skal også kvantificeres. In situ og operando elektrokemisk atomkraftmikroskopi (EC-AFM) er et kraftfuldt værktøj, der samtidigt kan afsløre disse forhold med opløsning i nanoskala [1].

Ved at bruge EC-AFM til at studere elektrode-elektrolyt-grænsefladen af ​​anodematerialer i lithium-ion [2], zink-ion [3-5] og natriumion-batterier [6], er unikke ændringer i deres morfologiske og nano-mekaniske adfærd blevet afsløret. efterhånden som de cykler, udvikler sig og nedbrydes. Sammen, ved at diskutere en række undersøgelser, demonstreres EC-AFM's alsidighed til at karakterisere batterier, især dets evne til at afsløre fænomener, som andre almindeligt anvendte værktøjer er blinde for. Dette understreger den vigtige rolle, EC-AFM kan spille for at lette fremskridtene for fremtidig batteriforskning.

En interaktiv Q&A-session følger efter præsentationen.

[1] Z Zhang et al. Adv. Energi Mater., 11 2101518 (2021)
[2] Z Zhang et al. ACS Appl. Mater. Grænseflader, 12, 31, 35132-35141 (2020)
[3] X Guo et al. ACS Energy Lett., 6, 2, 395-403 (2021)
[4] M Liu et al. Nano Lett., 23, 2, 541-549 (2023)
[5] Z Zhang et al. J. Mater. Chem. EN, 9, 15355-15362 (2021)
[6] S sagde et al. ACS Nano, 17, 7, 6220-6233 (2023)

Thomas S Miller er lektor i elektrokemi og materialevidenskab og underviser i kemiteknik ved University College London (UCL). Han er ekspert i elektrokemiske teknologier og arbejder i UCL's Electrochemical Innovation Lab (EIL). Hans kerneforskningsfokus er udvikling af elektrokemiske energilagrings- og konverteringsteknologier, herunder batterier, superkondensatorer, brændselsceller og elektrolysatorer. Thomas har udviklet nanomaterialer til katalyse og sensing, anvendte elektrokemiske teknikker, herunder ny scanning probe elektrokemisk mikroskopi, på tværs af grundlæggende og anvendte projekter inden for nøgleområderne elektrokemisk energilagring og -konvertering. Han har også ydet betydelige bidrag inden for materialevidenskab ved at udvikle nye og vigtige nanomaterialebehandlingsmetoder og flytte nye materialer til industrirelevante enheder. Han modtog sin MChem (2009) og PhD (2014) fra University of Warwick. Han har tidligere haft et EPSRC (Engineering and Physical Sciences Research Council) Fellowship og er involveret i LiSTAR, Faraday Institution lithium svovlbatterier-projektet.

• SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
• PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
• PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
• PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
• Kilde: https://physicsworld.com/a/electrochemical-atomic-force-microscopy-of-battery-interfaces/