Artikel

Baterai Li-ion dan solid-state memainkan peran penting dalam kemajuan teknologi modern, dari perangkat elektronik hingga kendaraan listrik. Tantangan utama dalam pengembangan baterai ini adalah meningkatkan efisiensi, daya tahan, dan keamanan, yang memerlukan pemahaman mendalam tentang sifat material elektroda dan elektrolit pada skala nano. Oleh karena itu, diperlukan alat karakterisasi yang tidak hanya memberikan data morfologi permukaan, tetapi juga informasi mekanik dan listrik material secara kuantitatif. Atomic Force Microscopy (AFM) berperan penting dalam riset material baterai karena kemampuannya mendeteksi sifat mekanik, listrik, dan morfologi secara bersamaan. Pemilihan model AFM yang tepat sangat penting untuk mendapatkan hasil yang akurat dan relevan dalam penelitian ini. Dimension Icon AFM dari Bruker menawarkan pengukuran presisi tinggi, termasuk mode PeakForce QNM untuk analisis sifat mekanik seperti modulus elastisitas, kekuatan adhesi, dan deformasi tanpa merusak permukaan. Mode ini sangat berguna dalam memetakan perubahan mekanik pada lapisan elektroda akibat siklus pengisian daya dan memberikan data kuantitatif yang akurat pada permukaan kompleks. Ditambah dengan mode Conductive AFM (C-AFM), alat ini memungkinkan analisis sifat listrik material pada skala nano, menjadikannya solusi lengkap untuk karakterisasi material baterai masa depan.

Pengukuran Mekanik dan Listrik Dasar untuk Material Li-ion dan Solid-State Batteries Menggunakan AFM

Pengukuran Mekanik dan Listrik Dasar untuk Material Li-ion dan Solid-State Batteries Menggunakan AFM

Baterai Li-ion dan solid-state memainkan peran penting dalam kemajuan teknologi modern, dari perangkat elektronik hingga kendaraan listrik. Tantangan utama dalam pengembangan baterai ini adalah meningkatkan efisiensi, daya tahan, dan keamanan, yang memerlukan pemahaman mendalam tentang sifat material elektroda dan elektrolit pada skala nano. Oleh karena itu, diperlukan alat karakterisasi yang tidak hanya memberikan data morfologi permukaan, tetapi juga informasi mekanik dan listrik material secara kuantitatif.

Atomic Force Microscopy (AFM) berperan penting dalam riset material baterai karena kemampuannya mendeteksi sifat mekanik, listrik, dan morfologi secara bersamaan. Pemilihan model AFM yang tepat sangat penting untuk mendapatkan hasil yang akurat dan relevan dalam penelitian ini.

Dimension Icon AFM dari Bruker menawarkan pengukuran presisi tinggi, termasuk mode PeakForce QNM untuk analisis sifat mekanik seperti modulus elastisitas, kekuatan adhesi, dan deformasi tanpa merusak permukaan. Mode ini sangat berguna dalam memetakan perubahan mekanik pada lapisan elektroda akibat siklus pengisian daya dan memberikan data kuantitatif yang akurat pada permukaan kompleks. Ditambah dengan mode Conductive AFM (C-AFM), alat ini memungkinkan analisis sifat listrik material pada skala nano, menjadikannya solusi lengkap untuk karakterisasi material baterai masa depan.

Carbon Nanotubes

Pemetaan topografi dan konduktivitas secara simultan pada carbon nanotubes dinding tunggal yang terpasang longgar pada silikon berpola emas menggunakan TR-TUNA, dengan resolusi 1 µm.

 

Sebagai contoh, dalam penelitian material baterai seperti carbon nanotubes (CNTs), AFM dengan teknik TR-TUNA dapat memetakan konduktivitasnya pada skala nano. Pemetaan ini memberikan wawasan penting tentang konduktivitas CNTs dan interaksinya dengan permukaan material lain dalam komponen baterai.