In situ-AFM/STM-Elektrochemie zur Aufklärung des morphologischen Verlaufs festkörperelektrochemischer Reaktionen von Kristallen im Submikrometerbereich

原位 AFM/STM 电化学阐明亚微米范围内晶体的固态电化学反应的形态过程

• 批准号: 5358963
• 负责人: Professor Dr. Fritz Scholz
• 金额: --
• 依托单位: Arbeitskreis Analytische Chemie und Umweltchemie
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2001-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5358963?language=en
• 关键词: situ; AFM; STM; Elektrochemie; zur

Elektrochemische Umwandlungen einer festen Phase in eine andere sind seit langem bekannt und spielen insbesondere bei Batteriematerialien eine wichtige Rolle. Deutlich weniger Erkenntnisse hat man bis jetzt über den morphologischen Verlauf elektrochemischer Umwandlungen von einer festen Phase in eine andere, insbesondere wenn es sich um Mikro- und Nanokristalle schwerlöslicher ("unlöslicher") Verbindungen handelt. Im Projekt sollen ausgewählte Systeme untersucht werden, indem Kristalle, die Abmessungen im Submikrometerbereich haben (ideal zwischen 50 und 500 nm), auf geeigneten Elektrodenoberflächen immobilisiert werden und deren elektrochemische Reaktionen in situ mit Hilfe der AFM oder STM verfolgt werden. Dabei soll beobachtet werden, wie sich die Reaktionsfront entwickelt und durch den Kristall hindurchläuft. Interessant ist die Frage, wo die Reaktion startet und ob man die Kinetik der Reaktion zeitlich durch Abbildung der sich verändernden Kristallgeometrie quantitativ verfolgen kann. Im Projekt sollen elektrochemische Reduktionen von Metalloxiden und Metallsalzen zu den Metallen und insertionselektrochemische Reaktionen untersucht werden. Ebenfalls in die Untersuchungen eingeschlossen werden sollen elektrochemische Auflösungen von Kristallen. Die experimentellen Befunde zum geometrischen Verlauf der Reaktionen sollen einerseits verglichen werden mit den aus elektrochemischen und spektroskopischen Befunden abgeleiteten Modellen für den Reaktionsverlauf und andererseits dazu beitragen, bessere Modelle entwickeln zu können.

在一个电池材料中，电化学应用是一个非常重要的阶段。德国人的认识是，人类在一个器官中形成一个固定相的形态学上的电化学变化，其中包括微纳米晶体的变形。在项目sollen ausgewählte系统untersucht韦尔登，indemKristalle，该Abmessungen在Submikrometerbereich haben（理想的zwischen 50和500 nm），auf geigneten Elektrodenoberflächen immobilisiert韦尔登和deren elektrochemische Reaktionen in situ与Helfe der AFM or der STM verfolgt韦尔登。大北需要被韦尔登所接受，就像他们的反应和通过克里斯塔尔的支持一样。有趣的是，当反应开始时，反应时间的动力学可以通过这种定量的Kristallgeometrie来实现。我项目解决了金属氧化物和金属盐的电化学还原问题，并在韦尔登中进行了插入电化学反应。在测试一个韦尔登的过程中，必须使用Kristallen的电化学方法。该实验表明，从电化学和光谱学角度对Reaktionen的几何验证可以得出一个非常准确的韦尔登，并建立了用于Reaktionsverlauf的模型，并使其变得更加准确，而模型则可以被理解。