Microscopía electroquímica de fuerza atómica de interfaces de baterías – Physics World

El despliegue exitoso de materiales para baterías avanzadas requiere una comprensión profunda de la correlación entre su rendimiento electroquímico y la evolución estructural y mecánica en múltiples escalas de longitud. También debe cuantificarse la cinética de reacción de sus procesos interfaciales. Las terapias de edición del genoma in situ y la microscopía de fuerza atómica electroquímica operativa (EC-AFM) es una herramienta poderosa que puede revelar simultáneamente estas relaciones con resolución a nanoescala [1].

Al utilizar EC-AFM para estudiar la interfaz electrodo-electrolito de materiales anódicos en baterías de iones de litio [2], iones de zinc [3-5] e iones de sodio [6], se han revelado cambios únicos en su comportamiento morfológico y nanomecánico. a medida que ciclan, se desarrollan y se degradan. En conjunto, al discutir una variedad de estudios, se demuestra la versatilidad del EC-AFM para caracterizar baterías, particularmente su capacidad para revelar fenómenos que otras herramientas comúnmente utilizadas no ven. Esto pone de relieve el importante papel que puede desempeñar EC-AFM para facilitar el progreso de la futura investigación sobre baterías.

Una sesión interactiva de preguntas y respuestas sigue a la presentación.

[1] Z Zhang et al. Adv. Materia de energía., 11 2101518 (2021)
[2] Z Zhang et al. SCA Aplica. Madre. interfaces, 12, 31, 35132–35141 (2020)
[3] X Guo et al. ACS Energía 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. Química. A, 9, 15355 15362-(2021)
[6] S dijo et al. ACS Nano, 17, 7, 6220–6233 (2023)

Thomas Miller es profesor asociado de electroquímica y ciencia de materiales y profesor de ingeniería química en el University College London (UCL). Experto en tecnologías electroquímicas, trabaja en el Laboratorio de Innovación Electroquímica (EIL) de la UCL. Su principal objetivo de investigación es el desarrollo de tecnologías de conversión y almacenamiento de energía electroquímica, incluidas baterías, supercondensadores, pilas de combustible y electrolizadores. Thomas ha desarrollado nanomateriales para catálisis y detección, y ha aplicado técnicas electroquímicas, incluida una novedosa microscopía electroquímica con sonda de barrido, en proyectos fundamentales y aplicados en las áreas clave de almacenamiento y conversión de energía electroquímica. También ha realizado importantes contribuciones en el campo de la ciencia de materiales mediante el desarrollo de nuevos e importantes métodos de procesamiento de nanomateriales y la incorporación de materiales novedosos a dispositivos relevantes para la industria. Recibió su maestría en química (2009) y su doctorado (2014) de la Universidad de Warwick. Anteriormente obtuvo una beca EPSRC (Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas) y participa en LiSTAR, el proyecto de baterías de azufre de litio de la Institución Faraday.

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• Fuente: https://physicsworld.com/a/electrochemical-atomic-force-microscopy-of-battery-interfaces/