01原位原子力显微镜在锂离子电池研究中的应用
1.SEI膜的形成及其结构在充放电前后的变化,
SEI膜是锂离子电池在首次充放电过程中形成的,它是电极材料与电解液在固液界面发生反应形成并沉积在电极表面的不溶物,其厚度为100~120 nm,它是电子绝缘体,却是锂离子的优良导体。对于全电池的反应动力学稳定性及安全性至关重要。在很多研究中利用原位的EC-AFM技术研究了锂离子电池电解液的溶剂组分、电解液添加剂与SEI膜初始形成电压以及膜的表面形貌之间的关联,厘清了电解液溶剂组分、添加剂等对 SEI膜生成的影响规律。
2. 电极材料在充放电循环过程中的导电性变化
电极材料的导电性对锂离子电池的性能有重要影响,在研究中,通过AFM原子力显微镜探究正极材料放电前后的形貌变化及电流分布,判断其不同阶段的导电性。
3. 电极材料充放电过程中的表面电势/功函数变化
电极的表面电势及电子/锂离子传输性能对电池反应动力学过程至关重要,这一过程可以通过原位KPFM检测。
02对微观形态的分析研究
在文静等人的研究中,通过原子力显微镜对不同陈酿年份的浓香型白酒和不同厂家的白酒进行了感官、探针扫描试验,观察其微观形态,研究风味差异的机制。
03晶体结构的表征
Wan Li等人通过AFM原子力显微镜研究了秸秆的细胞壁上的结晶纤维素。在样品进行DMSO处理后再用AFM观察,可以观察到结晶纤维素的两个异构体三斜Iα和单斜Iβ 相,不同的形态的晶体结构。
04微观形貌
可以用来观察研究植物细胞壁、植物细胞壁的分层结构及独立的纤维素束和胞间连丝。以及植物经过处理后的表面变化。
参考文献:
[1]郭元龙,郭顾,陈子祥,张丽华,谢海波,郑强.原子力显微镜在纤维素研究中的应用[J].纤维素科学与技术,2022,30(02):45-63.DOI:10.16561/j.cnki.xws.2022.02.03.
[2]文静,余东,杨泽明,王晓平,李佳鑫,廖丽,青倩.利用扫描探针显微镜对陈酿白酒微观形态的分析研究[J].酿酒科技,2022(06):86-93.DOI:10.13746/j.njkj.2021329.
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