原位电化学显微技术 | 液氛中电化学高分辨动态表征
时间:2023-09-04 阅读:348
电化学作为实现“双碳”目标的重要支撑学科,在新能源、海洋科学、航空航天、生命科学和电催化等高新科技领域的研究中发挥着举足轻重的作用。自蔡司与超新芯携手推出原位液体电化学显微解决方案以来,已成功完成多项样品的原位电化学表征。
创新优势1:真实液氛高分辨成像
蔡司原位电化学解决方案是基于蔡司场发射扫描电镜优异的Gemini镜筒设计(Beam Booster技术、无交叉光路设计、复合物镜结构),配合In-situ Nanolab的10nm超薄视窗,可实现真实液氛中10nm以下结构的SEM高分辨成像。
▲ 硝酸铅溶液电化学沉积实验:在负偏压下,铅离子在远离电极的位置还原形成分散的铅纳米颗粒。使用蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 360拍摄。
创新优势2:液氛样品多模态全面表征
蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM系列所搭载的多个探头位置合理,可探测多种信号,实现感兴趣区域的宏观低倍和微观高倍的多尺度和原位多模态表征。如使用InLens、SE2、BSD等探头同时进行形貌结构和成分衬度成像,结合能谱可以进行元素和成分分析,原位条件下获取样品全面信息,表征纳微尺度演化过程。
▲ 硝酸铅溶液电化学沉积实验:低倍观察到电极周围铅颗粒沉积生长过程,并对红框区域的结晶高分辨进行多模式成像和能谱分析。使用蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 360拍摄。
创新优势3:灵活的扩展选项
静态液体方案可升级流体、热场耦合模块,实现环境及外场精确调控,满足各类科研需求。
▲ 硝酸铅溶液电化学沉积动态过程:设置多个循环,在负偏压下,铅离子还原生长,随着偏压升高,铅开始溶解。左为宏观低倍成像画面,右为局部高倍成像画面,使用蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 360拍摄。
▲ HCLO4溶液析氢析氧反应:在负偏压下,在Pt电极表面产生H2;偏压上升,电极表面产生O2,反应过程不可逆。使用蔡司场发射扫描电镜GeminiSEM 360拍摄。
应用领域:生命科学、新能源、海洋科学、航空航天、电催化、金属防腐、环境科学等。
▲ 蔡司原位电化学显微系统