Использование Пико Фемто ® Исследовательские результаты, опубликованные на основе образцовых стержней «in situ», постоянно обновляются; в дальнейшем мы будем и далее пополнять базу примерами применения наших продуктов. Пропустившие предыдущие публикации преподаватели могут перейти на главную страницу официального аккаунта и выбрать раздел «Архив статей». Приглашаем всех подписаться на нашу публичную страницу — здесь вы найдёте актуальные новости из области электронной микроскопии, уникальные экспериментальные протоколы и высококачественные научные достижения. Присоединяйтесь к обсуждению и вместе с коллегами развивайте свои идеи!

В этом выпуске представлено эссе Пико Фемто Примеры применения образцового стержня in situ в области электрохимии. Для литий‑ионных аккумуляторов эффективность заряда‑разряда и энергетическая эффективность в основном определяются механизмом транспорта литиевых ионов и путём фазовых превращений в электродных материалах. Поэтому изучение процессов интеркаляции и экстракции литиевых ионов в режиме in situ и на атомном масштабе имеет ключевое значение для понимания как принципов работы, так и механизмов деградации литиевых батарей. В данной работе с использованием высокоразрешающей ТЭМ в сочетании со сканирующим зондовым образцовым столом in situ был осуществлён in situ‑наблюдение за процессами заряда‑разряда SnS2. Исследование показало, что процесс заряда литий‑ионного аккумулятора представляет собой быстро протекающую двухфазную реакцию: после подачи тока SnS2 быстро реагирует с литиевыми ионами с образованием LiSnS2. Однако в ходе разряда формируется промежуточная фазовая структура Li0.5SnS2; эта промежуточная фаза распределена в материале аккумулятора в виде частиц размером от 1 до 4 нм. Открытие такого асимметричного пути реакции имеет важное значение для понимания процессов заряда‑разряда слоистых электродных материалов и способствует выяснению природы явления вольтажной гистерезиса в электродных материалах. Результаты соответствующих исследований были получены совместными усилиями Пекинского университета, Центра совместных инноваций в области квантовых материалов, Чэндуского университета электронных наук и технологий, Института физики, Брукхейвенской национальной лаборатории США, Университета Ухань и Университета Небраски в Линкольне и опубликованы в журнале Nano Letters (Nano Letters, 2016, 16(9): 5582–5588).

Технологии Цзэюй Пико Фемто В данном исследовании образцовые стержни серии ® использовались в качестве носителей для модели батареи, надёжно и точно обеспечивая выбор области измерения и приложение электрического поля.

Листы SnS2 закреплены на медном электроде и размещены на одном из концов зонда‑образца, установленного в микроскопе. Вольфрамовый зонд зонда, покрытый металлическим литием (с обработкой поверхности для пассивации), контактирует с SnS2, образуя замкнутую цепь. После подачи напряжения на образец можно чётко наблюдать границу фазового перехода.

Процесс введения лития протекает очень быстро, непосредственно формируя структуру LiSnS2. Однако процесс выделения лития сопровождается образованием и исчезновением промежуточной фазы Li0.5SnS2. Такая промежуточная фаза обычно представляет собой ядерную структуру размером 1–4 нм.

Дифракционный анализ дополнительно подтвердил наличие промежуточной фазы.

Теоретические расчёты, подтверждающие экспериментальные результаты