双离子系统的电化学:纳米尺度动力学研究

研究人员使用AFM技术研究了一种模型双离子材料的电化学动力学。纳米尺度的测量使他们能够分离竞争弛豫过程的贡献，并确定局部扩散系数和活化能的值。

Dual-ion电池这种电池在充放电过程中同时使用阴离子和阳离子，在电动汽车、电网存储和其他能源技术方面具有令人兴奋的潜力。然而，要将这种潜能转化为现实，还需要对多离子体系中的电化学转化过程有更深入的了解。

湘潭大学的研究人员领导的一个团队使用原子力显微镜工具来解决纳米级双离子系统的动力学问题。通过局部电化学应变弛豫的测量在钠-石灰浮法玻璃上，他们解耦了两种相互竞争的效应:由维加德应变引起的快速过程和由电化学偶极子引起的较慢过程。通过改变测量温度，他们还确定了局部扩散系数的值D和活化能。

结果显示了一个强大的工具来评估纳米尺度上的离子动力学，可以证明在广泛的范围内有价值能量储存和转换的应用程序。bob综合app官网登录

仪器使用

数码西文和MFP-3D生物

技术使用

利用纳米尺度的体积进行了应变弛豫测量电化学应变显微镜在一个数码西文氮气流动下的AFM。样品被电接地，并在导电悬臂的顶端施加正或负偏置电压。正如这些数据表明，庇护AFMs的ESM选项为电化学研究提供了前所未有的分辨率。使用Cypher ES内置的加热平台，可以直接设置和执行温度相关的测量，提供高达250°C的精确温度控制。额外的实验来比较第一次谐波和第二次谐波分量ESM信号(此处未显示)MFP-3D生物在环境条件下的AFM。

引用:Yu J.， Huang B.， A. Li等，电化学活性材料中双离子局域动力学的纳米尺度解析。纳米能量66104160(2019)。https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2019.104160

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