SECCM использовался для картирования пространственных неоднородностей в электрохимии катодных материалов из литий-железо-фосфата (LiFePO4), особенно экономически эффективной и безопасной батареи. Установка SECCM позволяет измерять различные электрохимические свойства одновременно с топографией электрода. Нанопипетку наполняют раствором электролита и кончик пипетки приближают к поверхности образца. Когда мениск раствора соприкасается с образцом, течет небольшой анодный ток, препятствующий дальнейшему приближению пипетки. Сформированный мениск позволяет наномасштабно исследовать электрохимическую активность LiFePO4 без погружения электрода в раствор. Небольшая площадь пипетки позволяет увидеть пространственно неоднородный потенциал электрода [16].
3D печать
Принцип 3D-печати проводящего полимера стеклянными нанопипетками. Стеклянная нанопипетка, наполненная раствором мономера, парит над проводящей подложкой (например, стеклоуглеродом, стеклом ITO и т. д.). Когда капля мономера, образовавшаяся на кончике нанопипетки, вступает в контакт с проводящей подложкой, между электродом в нанопипетке и подложкой образуется проводящий путь (вставка). Установив соответствующий потенциал нанопипетки, можно вызвать окисление (O на вставке) капли мономера в твердую трехмерную полимерную структуру. Процесс окисления можно контролировать путем измерения тока электронов, образующихся при окислении (показано красным на вставке). Задействование элементов управления нанопозиционированием установки SICM во время окисления полимера позволяет создавать различные трехмерные структуры. СЭМ-изображение полипиррольных структур, напечатанных на стеклоуглероде с диаметром кончика пипетки 300 нм и скоростью отвода 250 нм, можно увидеть ниже [17].
Литература
[16] - Takahashi, Y. et al. (2014) ‘Nanoscale visualization of redox activity at lithium-ion battery cathodes’, Nature Communications. Nature Publishing Group, 5, pp. 1–7. doi: 10.1038/ncomms6450.
[17] - Alex Wibawa. “Engineering Multidimensional Structures Based on Conductive Polymers Using Scanned Nano Pipettes”, PhD Thesis, Queen Mary University of London, 2018
