原位电化学显微技术 | 液氛中电化学高分辨动态表征

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