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双离子系统的电化学:探测纳米级动力学

研究人员使用AFM技术研究了模型双离子材料的电化学动力学。纳米级测量值使他们能够将竞争放松过程的贡献分开,并确定局部扩散率和激活能量的值。

(左)AFM实验设置和苏打石浮子玻璃微观结构的原理图;(中间)应用的直流偏置电压和结果系统响应的图;放松曲线及其分解为更快,较慢的过程。双离子电池在电荷分离过程中同时使用阴离子和阳离子,对电动汽车,网格尺度存储和其他能源技术具有令人兴奋的潜力。但是,需要更深入地了解多元离子系统中的电化学转换过程,以将这种潜力转化为现实。

由江坦大学研究人员领导的团队使用AFM工具来解决纳米级双子系统的动力学。通过局部电化学应变松弛的测量在苏打石浮子玻璃上,它们取消了两种竞争效果:Vegard菌株引起的更快的过程和电化学偶极子的过程较慢。通过改变测量温度,它们还确定了局部扩散系数的值d和激活能。

结果证明了一种评估纳米级离子动力学的强大工具,该动态可能在广泛的范围内被证明是有价值的储能和转换应用。万博电脑网页版登录

在55、75和100°C下测得的松弛行为;时间常数与温度更快,放松过程较慢;D与逆温度的图获得激活能。

使用的仪器

Cypher ESMFP-3D Bio

使用的技术

使用纳米尺度体积的应变松弛测量电化学应变显微镜(ESM)Cypher ESAFM在氮流下。将样品接地,并在导电悬臂的尖端上施加正或负偏置电压。正如这些数据所表明的那样,庇护AFMS的ESM选项为电化学研究提供了前所未有的分辨率。与温度相关的测量值很简单,可以使用Cypher ES的内置加热阶段进行设置和执行,该加热阶段可提供高达250°C的精确温度控制。其他实验比较了第一个和第二个谐波组件ESM信号(此处未显示)进行MFP-3D BioAFM在环境条件下。

引用:J. Yu,B。Huang,A。Li等人,在电化学活性材料中解决双离子的局部动力学。纳米能量66,104160(2019)。https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104160

笔记:此处显示的数据是根据原始文章的公平用途重复使用的,可以通过上面的文章链接访问。

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