【学术视频】中国扫描探针显微术学术交流会 | 北京航空航天大学商广义教授

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图 | 商广义

题   目：锂离子电池电极材料的AFM原位表征

报告人：商广义单   位：北京航空航天大学时   间：2019-09-27地   点：中国科学技术大学

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报告摘要

自扫描探针显微术问世以来，原子力显微术（AFM）作为其中重要纳米表征手段已在物理、化学、材料、生物以及信息等科技领域获得了广泛应用。通过探测针尖与材料表面的不同相互作用力（如：静电力、磁力、摩擦力、弹性力等），同时引入先进调制解调技术，AFM能够获得材料表面形貌、表面电势分布、导电和力学等多种性质，并具有纳米以至原子水平的分辨率。作为先进电化学储能器件，锂离子电池以其独特性能优势在便携式电子设备、电动汽车以及电网等领域获得了广泛应用。近三十年来，虽然对锂离子电池进行了大量基础性研究和工业化探索，但由于其电化学体系的复杂性尚有许多问题亟待解决。正极材料是锂离子电池中的重要部分，不仅占据电池总成本的40%以上，而且是直接影响电池容量和安全性等各项性能指标。因此发展正极材料是进一步提高锂离子电池性能的关键所在。电池在服役过程中，正极材料的结构和性质变化十分复杂，每一类结构和性质变化都会影响电极材料其它性质的改变。尤其在充/放电过程中锂离子的脱/嵌会导致电极材料的表面形貌、力学性质（如弹性模量等）、导电性质、表面电势以及锂离子扩散系数等发生显著变化。这些变化都是导致电极材料性能衰减和电池老化的重要因素。面对问题的复杂性，开展正极材料的原位、实时和多场表征研究，将电极材料微观结构和性质变化与宏观性能衰减联系起来，对于深入认识和全面理解电极性能衰减和电池老化机理、优化设计现有电极材料以及发展新结构新材料具有重要意义。显然，建立这种联系需要掌握电极材料的广泛信息，包括：表面形貌、晶体结构、化学组成、力学性质、电学性质等。由于AFM的特点和优势，近年来AFM在锂离子电池电极结构与性质的原位表征与失效机理研究中发挥了越来越重要的作用。本文将对锂离子电池正极材料的AFM研究和探索以及取得的进展进行详细介绍。 

个人简介

商广义，北京航空航天大学物理学院教授，博导，学院学术委员会主任。作为主要成员，曾参加国内第一台扫描隧道显微镜的研制，随后一直主要从事扫描探针显微术及其应用研究，先后主持国家自然科学基金重点项目、科技部“973”课题、863课题以及中科院等多项国家和省部级项目。曾获国家科技进步二等奖1项，省部级科技进步奖3项；申请和获得国家发明专利10余项；与他人合作出版专著1本，在国内外学术期刊上发表论文120多篇。

会议简介

2019年9月27日-28日，中国扫描探针显微术学术交流会在中国科学技术大学成功举办。由中国科学技术大学精密科学仪器重点实验室主办，国仪量子协办。本次会议是全国扫描探针显微术学术交流会中断十多年后的首次恢复，会议将延续以往的优良传统，旨在为与会者提供一个学术交流的平台，共同探讨扫描探针显微术领域近年来的学术成果和未来发展新动向。为了稳定、有效地将学术交流活动保持下去，本次会议将酝酿成立全国微米纳米学会扫描探针显微术分会。
会议内容将覆盖SPM在各个领域的研究与应用，包括： 

1. SPM相关基础理论和模拟方法

2. SPM仪器技术进展

3. SPM重要应用

4. SPM标准化

5. 国内外SPM厂商产品推介

—— ——往期精彩回顾—— ——●【学术视频】中国扫描探针显微术学术交流会 | 中国科大黄文浩教授：扫描探针显微镜国际标准进展●【学术视频】第八届国际磁科学会议 | 荷兰拉德堡德大学Theo Rasing院士：All-optical Control of Magnetism●【学术视频】统计物理与神经计算国际研讨会 | Alexis Dubreuil: Disentangling the roles of dimensionality and cell classes in neural computation●【学术视频】微纳国际论坛 | 欧洲科学院李保文院士：热二级管/晶体管和热超材料：热能调控的艺术●【学术视频】第一届量子算法与软件国际研讨会 | 中科院计算技术研究所孙晓明研究员：Optimal Space-Depth Trade-Off of CNOT Circuits●【学术视频】第13届全国分子束外延学术会议 | 清华大学郝智彪教授：氮化物纳米线量子点分子束外延与特性研究●【学术视频】纪念黄昆先生诞辰一百周年暨半导体学科发展研讨会 | 中科院上海微系统与信息技术研究所王浩敏研究员：基于石墨烯纳米带的异质结构筑与逻辑器件探索●【学术视频】第五届全国统计物理与复杂系统学术会议 | 北京工业大学刘鑫副教授：流体纽结复杂系综级联退化过程的拓扑学研究

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