Ing panaliten anyar, desain lan aturan properti materi kanthi nggabungake engineering rusak saiki dadi hotspot riset. Ing oksida logam transisi, sulfida lan bahan liyane, anané cacat kanthi nyata bisa ngganti struktur elektronik lan sifat kimia, saéngga bisa nggayuh aplikasi ing lapangan energi lan konversi. Contone, ing desain strukture bahan baterei, pangenalan kuantitatif cacat bisa nambah konduktivitas listrik materi kasebut, nyedhiyakake situs sing luwih aktif, lan ningkatake transisi fase materi sajrone lithiation kanggo entuk kinerja elektrokimia sing unggul. Kanggo ngerteni iki, kanthi ndeleng lan menehi ciri kekurangan bahan, para peneliti bisa mbukak lawang anyar kanggo bidang riset bahan panyimpenan energi kanthi nyinaoni hubungan antara struktur lan properti bahan saka level atom. Sanajan ora arang nggunakake HRTEM, XPS, EELS lan teknologi liyane kanggo menehi ciri kekurangan bahan, teknik kasebut mung bisa diwatesi kanggo sinau babagan area permukaan materi, sing ditabuh kanggo sinau babagan kekurangan kabeh bahan. Kajaba iku, teknik kasebut mung bisa nulungi analisis semi-kuantitatif cacat permukaan, dene kanggo conto sing luwih kandel, "horisontal ing puncak rabung, ambane beda." Utamane kanggo conto sing duwe cacat internal lan permukaan sing beda, mula luwih kekuwatan. Ing kene, panulis wis nyusun sawetara metode karakterisasi cacat sing paling dhuwur kanggo menehi ciri struktur kekurangan lan konten saka kabeh titik makroskopik ing bidang riset engineering kekurangan bahan ing taun 2018 lan nganalisa ing ngisor iki. Yen ora ana ketrampilan, welcome arep ditambahake.
[spektrum penghapusan positron]
Spektrum penghapusan positron, uga dikenal minangka spektrum umur penghapusan positron (PILS), minangka teknik uji coba ora bisa ngrusak kanggo bahan sing nyinaoni sifat-sifat bahan saka tingkat atom. Teknik iki umume digunakake kanggo ndeteksi ngarsane cacat lan lowongan ing bahan padhet. Prinsip teknik deteksi iki yaiku kanggo ndeteksi wektu relaksasi ngeculake sinar gamma sajrone ngrusak kanthi nggunakake penghapusan nalika positron sesambungan karo elektron. Dawane wektu istirahat gumantung saka ukuran pore materi, yaiku, ukuran lowongan. Pangadilan ora langsung cacat tingkat atom ing materi adhedhasar istirahat saka quenching ndadekake teknik kasebut dadi peran gedhe ing desain kekurangan lan karakterisasi materi panyimpenan energi.
Sinau anyar babagan bahan disulfida molibdenum palladium wis dilaporake ing artikel Komunikasi Alam (NAT. COMMUN., 2018, 9, 2120). Teknik iki digunakake kanggo menehi tandha cacat sing diasilake sawise doping, kaya sing ditampilake ing tokoh kasebut. Peneliti nemokake yen sawise materi MoS2 doped karo palladium 1%, wektu istirahat τ1 cacat kisi lan wektu istirahat τ2 cacat cacat dikepanjar kanthi signifikan. Ing endi τ1 ditrapake wiwit taun 183.6 nganti 206.2s, dene τ2 dilanjutake saka 355,5s nganti 384.6s. Tambah ing jaman istirahat kasebut minangka peningkatan dimensi cacat. Kajaba iku, intensitas wektu istirahat uga saya tambah, ateges isi cacat ing materi sawise doping luwih penting tinimbang bahan disulfida molibdenum sing ora ditemtokake.

[Spektrum struktur penyerapan sinar-X yang diperluaskan]
Struktur halus penyerapan sinar-X (XANES) yaiku analisis lingkungan kimia ing sekitar atom bahan kanthi fenomena serapan X-ray sing diasilake dening fluoresensi utawa fotoelektron sing dipancarake dening sinar-X sinar sampel. Fenomena panyerapan sinar-X sing dawa ditemtokake dening fungsi pesenan jarak cendhak. Saka spektrum struktural, data kayata jinis, jarak, lan koordinasi nomer atom sing ana ing atom penyerap bisa dijupuk. Jumlah cacat bisa ditrapake sacara kualitatif kanthi mirsani babagan jarak jarak sesambungan atom sing cedhak lan intensitas puncak.
Bubar, artikel riset Advanced Energy Material nglaporake nggunakake teknologi XANES kanggo nyinaoni kekurangan CaMnO3 minangka bahan elektroda (Adv. Energy Mater. 2018, 1800612). Peneliti nggunakake spektrum XAS lan XANES kanggo nganalisa cacat oksigen ing materi kasebut. Bisa ditampilake saka spektrum XANES yen intensitas puncak CMO / S-300 luwih murah tinimbang CMO, sing mbuktekake penurunan kahanan valen materi sawise pengurangan belerang. Ing peta sawise transformasi Fourier, bisa ditampilake manawa intensitas spektrum CMO / S-300 luwih murah tinimbang ing CMO, lan jarak sing cocog karo sawetara puncak diowahi saka CMO. Data kasebut nggambarake owah-owahan struktural ing permukaan CMO / S-300 sawise pengurangan belerang lan pembentukan cacat oksigen.

[Spektrum Tanggepan Spin Elektronik]
Resonansi muter elektron, uga dikenal minangka respon résonansi paramagnetik (EPR), yaiku transisi resonansi ing antarane tingkat energi magnetik sing kedadeyan ing lapangan magnetik ing sampel kanthi tumindak ing kolom elektromagnet frekuensi radio. Nalika gelombang frekuensi elektromagnetik ν ditrapake ing arah sing jejeg menyang kolom magnetik external B, energi sing dipikolehi dening elektron gratis materi yaiku hν. Nalika hubungan antara ν lan B nyukupi hν = gμB, transisi tingkat magnetik, sing cocog karo puncak penyerapan ing EPR. Nilai g ditemtokake dening lingkungan kimia ing endi elektron sing ora dibayar. Senyawa macem-macem duwe nilai g beda.
Panaliten anyar dening Advanced Functional Material nglaporake panggunaan teknologi EPR kanggo sinau komposit 1T-2H phase MoS2-Mxene sing ngemot cacat belerang minangka bahan elektroda kanggo baterei lithium-walirang (Adv. Funct. Mater. 2018, 1707578). Peneliti nyintesis gabungan karo fase 1T-2H MoS2 lan MXene. Kanthi nyuda gas amonia, bahan-bahan sing beda cacat belerang diolehake lan struktur ditondoi. Kanthi nggunakake analisis tes EPR, bisa ditemokake manawa bahan-bahan kanthi wektu perawatan amonia beda ngemot cacat belerang tartamtu, cocog karo puncak penyerapan kanthi nilai ag 2.0. Kajaba iku, nalika wektu perawatan ammonia dadi suwe, puncak cacat belerang mboko sithik dadi luwih kuwat lan luwih akeh, sing mbuktekake manawa cacat ing materi mboko sithik kanthi perawatan gas amonia. Ngarsane pirang-pirang lowongan belerang nyebabake bahan kasebut duwe biaya positif sacara lokal, saéngga ningkatake penjerapan anion polysulfide lan entuk pencegahan polysulfide sing efisien.
【Ringkesan】
Ing taun-taun pungkasan, riset babagan cacat cacat ing bahan wis dadi topik sing panas banget. Nanging, umume panliten isih ana ing tahap ngerteni cacat kasebut. Kanggo alasan iki, minangka ilmuwan materi, kita kudu ngerti babagan jagad lan ngganti jagad iki. Ing proses riset, kita ora mung kudu ngerteni cacat mikroskopis, nanging uga nambah lan ngontrol cacat kanthi cara sintetik utawa preparat tartamtu. Kembang sing tiba ora dadi kekarepan, dadi Chunni luwih apik. Cacat sing katon nyuda kinerja materi ora mung duweni pengaruh negatif kanggo materi kasebut dhewe sawise desain arah, nanging menehi peneliti kemungkinan ngoptimalake materi saka tingkat atom, saéngga materi elektroda nduwe kinerja sing luwih apik minangka wutuh. Broaden aplikasi sudhut ing energi energi lan teknik lan ilmu nano lan bahan liyane.

Maringi Balesan

Alamat email Sampéyan ora dijedulne utāwā dikatonke. Ros sing kudu diisi ānā tandané *

jv_IDBasa Jawa