電化學(xué)作為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要支撐學(xué)科，在新能源、海洋科學(xué)、航空航天、生命科學(xué)和電催化等高新科技領(lǐng)域的研究中發(fā)揮著舉足輕重的作用。自蔡司與超新芯攜手推出原位液體電化學(xué)顯微解決方案以來，已成功完成多項樣品的原位電化學(xué)表征。
 
創(chuàng)新優(yōu)勢1：真實液氛高分辨成像
蔡司原位電化學(xué)解決方案是基于蔡司場發(fā)射掃描電鏡優(yōu)異的Gemini鏡筒設(shè)計（Beam Booster技術(shù)、無交叉光路設(shè)計、復(fù)合物鏡結(jié)構(gòu)），配合In-situ Nanolab的10nm超薄視窗，可實現(xiàn)真實液氛中10nm以下結(jié)構(gòu)的SEM高分辨成像。
  ▲ 硝酸鉛溶液電化學(xué)沉積實驗：在負(fù)偏壓下，鉛離子在遠(yuǎn)離電極的位置還原形成分散的鉛納米顆粒。使用蔡司場發(fā)射掃描電鏡GeminiSEM 360拍攝。
 
創(chuàng)新優(yōu)勢2：液氛樣品多模態(tài)全面表征
 
蔡司場發(fā)射掃描電鏡GeminiSEM系列所搭載的多個探頭位置合理，可探測多種信號，實現(xiàn)感興趣區(qū)域的宏觀低倍和微觀高倍的多尺度和原位多模態(tài)表征。如使用InLens、SE2、BSD等探頭同時進行形貌結(jié)構(gòu)和成分襯度成像，結(jié)合能譜可以進行元素和成分分析，原位條件下獲取樣品全面信息，表征納微尺度演化過程。
 

▲ 硝酸鉛溶液電化學(xué)沉積實驗：低倍觀察到電極周圍鉛顆粒沉積生長過程，并對紅框區(qū)域的結(jié)晶高分辨進行多模式成像和能譜分析。使用蔡司場發(fā)射掃描電鏡GeminiSEM 360拍攝。
 
創(chuàng)新優(yōu)勢3：靈活的擴展選項
靜態(tài)液體方案可升級流體、熱場耦合模塊，實現(xiàn)環(huán)境及外場精確調(diào)控，滿足各類科研需求。

▲ 硝酸鉛溶液電化學(xué)沉積動態(tài)過程：設(shè)置多個循環(huán)，在負(fù)偏壓下，鉛離子還原生長，隨著偏壓升高，鉛開始溶解。左為宏觀低倍成像畫面，右為局部高倍成像畫面，使用蔡司場發(fā)射掃描電鏡GeminiSEM 360拍攝。
 

▲ HCLO₄溶液析氫析氧反應(yīng)：在負(fù)偏壓下，在Pt電極表面產(chǎn)生H₂；偏壓上升，電極表面產(chǎn)生O₂，反應(yīng)過程不可逆。使用蔡司場發(fā)射掃描電鏡GeminiSEM 360拍攝。
 
應(yīng)用領(lǐng)域：生命科學(xué)、新能源、海洋科學(xué)、航空航天、電催化、金屬防腐、環(huán)境科學(xué)等。

▲ 蔡司原位電化學(xué)顯微系統(tǒng)