光学显微镜价格次原子低温电子显微镜揭示

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 如何解决锂电池的安全问题，是科学家尽可能深入和全面了解锂电池爆炸原因的前提。
    
     随着便携式电子设备和电动汽车的飞速发展，除了追求锂电池的大容量和更快的充放电速度外，如何保证锂电池的安全性也越来越受到人们的关注。偶尔发生的事情，是不允许让人紧张的。
    
     如何解决锂电池的安全问题，是科学家尽可能深入、全面了解锂电池爆炸原因的前提。o增长，导致电池内部短路，导致电池失效或起火。但是如何从原子结构层面理解和研究，进而找到解决问题的方法，在过去缺乏有效的技术手段。
    
     本月刚刚荣获2017年诺贝尔化学奖的低温-EM技术为这一研究提供了强有力的技术支持。批原子锂枝晶的图像由低温-电子显微镜(cryo-EM)捕获。研究结果发表在国际学术期刊科学10月27日。
    
     上述图像表明，每个锂金属枝晶都是长条状、形状完美的六面体晶体，以前在电子显微镜下只观察到不规则的晶体，崔毅说，研究结果非常令人兴奋，但也为相关研究开辟了新局面。耳廓。
    
     低温电子显微镜，顾名思义，是利用透射电子显微镜（TEM）对显微镜技术样品进行低温冷冻固定的应用。T是指获得生物大分子的结构。
    
     因为图像是理解机制的关键，所以科学的突破通常基于肉眼对目标成功地获得其视觉图像。然而，低温电子显微镜的出现允许研究人员冻结生物分子并以前所未有的方式观察和分析它们的运动。这些特征对理解生物化学和药理学的发展具有决定性的影响。因此，诺贝尔将被列入今年的低温电子显微镜。
    
     左图：在室温下的TEM图像中，锂枝晶被暴露在空气中腐蚀，电子束熔化其中的许多空穴；
    
     对于锂等材料也是如此，因为用投影电子显微镜无法在枝晶原子水平上观察结果。与生物材料类似，当在室温下使用TEM时，枝晶的边缘被电子束冲击器卷曲甚至熔化。参与这项研究的斯坦福大学博士生李彦斌说，TEM样品是在空气中制备的，但是锂金属会在空气中迅速腐蚀。每当我们试图用高倍电子显微镜观察锂时，电子就会在枝晶上钻洞，甚至完全熔化它。
    
     参与这项研究的斯坦福大学博士生李彦斌说，这就像在阳光下把放大镜照在树叶上。但是如果你能够冷却树叶，问题就解决了：如果你把光聚焦在树叶上，热量也会消失，树叶也不会被破坏。我们可以用冷冻电子显微镜来做，当成像电池材料时，差别是非常明显的。
    
     因此，冷冻电子显微镜不仅将生物化学带入了一个新时代，而且使科学家们在原子水平上看到锂枝晶的完整结构。晶体纳米线在特定的方向上生长，其中一些晶体会结成结，但其晶体结构仍然完好。
    
     另一位在斯坦福大学攻读博士学位的李宇章说，还可以看到固体电解质边界掩模（SEI），并且还揭示了在不同电解质中形成的不同SEI纳米结构。因此，控制电池的生产和稳定性对电池的有效利用十分重要。
    
     利用低温电子显微镜，科学家们可以观察电子如何从树枝状物中的原子射出，从而揭示单个原子（左）的位置。科学家甚至可以测量原子之间的距离（右上），原子之间的距离仅仅表明它们是锂原子（右下）。
    
     SLAC的新闻稿显示，在显微镜下，研究人员使用不同的技术观察电子从枝晶原子中喷射的方式，揭示了晶体及其固体电解质涂层中单个原子的位置。证明了电池的性能，固体电解质涂层的原子结构将变得更加有序，这将有助于解释添加剂为什么发挥作用。
    
     我们非常兴奋，这是我们次能够获得这样一个详细的树枝状图像。这也是我们次看到固体电解质边界层的纳米结构。李彦宏说，该工具可以帮助我们理解不同的电解质如何工作，以及为什么一些电解质比其他电解质工作得更好。
    
     通过这些实验观测到的相关数据，可以进一步了解电池失效的机理。虽然本工作以锂金属为例来证明低温电磁法的实用性，但是该方法也可以推广到其他涉及光敏材料的研究，如硅材料。研究小组还表示，他们计划更多地关注固体电解质边界层的化学性质和结构。
    
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