微纳金属3d打印设备技术应用:AFM探针?


第二届原子力显微镜网络会议将召开,日程揭晓
p style="text-align: justify text-indent: 2em "原子力显微镜利用微悬臂感受和放大悬臂上尖细探针与受测样品原子之间的作用力,从而达到检测的目的,具有原子级的分辨率。技术历史虽只有30余年,但随着更多纳米科研人员对其不断认知以及相关关联等技术的丰富,AFM应用市场一直在不断拓延。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "基于此,strong仪器信息网/strong将在strong2020年9月24日/strong举办“strong第二届原子力显微镜主题网络研讨会/strong”,邀请原子力显微镜/扫描探针显微镜研究应用专家、相关检测技术专家,以及实验室相关工作人员等,以网络在线报告、在线网友互动交流的形式,针对当下原子力显微镜/扫描探针显微镜研究热点、新技术及难点、相关市场展望等进行探讨,为同行搭建学习互动平台,增进学术交流。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/AFM2020/" target="_self" style="text-decoration: underline color: rgb(0, 112, 192) "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "(点击此处,报名参会)/span/strong/span/abr//pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/bf9a2b91-150a-4d0a-bae7-1dce55a15eb3.jpg" title="103534520200901.jpg" alt="103534520200901.jpg"//pp style="text-align: center "strongspan style="font-size: 20px color: rgb(0, 112, 192) "会议日程/span/strong/ptable border="1" cellspacing="0" style="border: none " align="center"tbodytr class="firstRow"td width="47" valign="top" style="background: rgb(79, 129, 189) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="color: rgb(255, 255, 255) "时间/span/p/tdtd width="284" valign="top" style="background: rgb(79, 129, 189) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="color: rgb(255, 255, 255) "报告题目/span/p/tdtd width="229" valign="top" style="background: rgb(79, 129, 189) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "pspan style="color: rgb(255, 255, 255) "报告人/span/p/td/trtrtd width="54" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p09:00--09:30/p/tdtd width="284" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p原子力显微镜双模态理论及分子模拟方法/p/tdtd width="229" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p钱建强(北京航空航天大学 教授)/p/td/trtrtd width="47" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p09:30--10:00/p/tdtd width="275" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p导电原子力显微镜在电子器件纳米级电学测试中的应用/p/tdtd width="224" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p惠飞以色列理工学院(博士后研究员)/p/td/trtrtd width="47" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p10:00--10:30/p/tdtd width="284" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p四探针扫描隧道显微镜的发展与应用/p/tdtd width="229" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p马瑞松(中国科学院物理研究所 副研究员)/p/td/trtrtd width="47" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p10:30--11:00/p/tdtd width="284" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p基于多探针原子力显微镜的三维微纳加工及原位测量系统研制/p/tdtd width="229" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p李鹏(北京工业大学 讲师)/p/td/trtrtd width="47" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p11:00--11:30/p/tdtd width="284" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p薄膜光电器件中的界面能带结构/p/tdtd width="229" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p陈琪(中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 副研究员)/p/td/trtrtd width="47" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p12:00--14:00/p/tdtd width="533" valign="middle" colspan="2" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " align="center"p午休/p/td/trtrtd width="47" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p14:00--14:30/p/tdtd width="284" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p二维材料界面结构与性质的先进原子力探针显微学研究/p/tdtd width="229" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p程志海(中国人民大学 教授)/p/td/trtrtd width="47" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p14:30--15:00/p/tdtd width="284" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p原子力显微镜与电子显微镜联用的应用/p/tdtd width="229" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p刘金荣(日立高新技术公司 高级工程师)/p/td/trtrtd width="47" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p15:00--15:30/p/tdtd width="284" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p基于原子力显微镜的原子尺度固体表面/界面物理特性研究/p/tdtd width="229" valign="top" style="background: rgb(233, 237, 244) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p温焕飞(中北大学 副教授)/p/td/trtrtd width="47" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p15:30--16:00/p/tdtd width="284" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p极端条件扫描探针显微开发/p/tdtd width="229" valign="top" style="background: rgb(255, 255, 255) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p毛寒青(中科院物理研究所 副主任工程师)/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: center "strongspan style="font-size: 20px color: rgb(0, 112, 192) "br//span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="font-size: 20px color: rgb(0, 112, 192) "报告嘉宾/span/strong/pp style="text-align: center "strongspan style="font-size: 20px color: rgb(0, 112, 192) "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/f0487d29-8d33-4f7a-84ad-db28f667da10.jpg" title="钱建强.PNG" alt="钱建强.PNG"//span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "钱建强,北京航空航天大学物理学院教授,博士生导师。中国仪器仪表学会显微仪器分会理事,中国宇航学会空间遥感专业委员会委员,全国高等学校光学教学研究会理事,主要从事纳米测量方法与显微仪器技术研究。上世纪90年代初师从姚骏恩院士,研制成功国内首批激光检测原子力显微镜。近年来承担并完成国家科技支撑计划重大课题子课题、国家863、国家自然科学基金、北京市自然科学基金等项目20余项。先后研制成功基于自激励和自感知的石英音叉探针频率调制原子力显微镜,原子力显微镜液相环境频率调制成像系统,原子力显微镜高次谐波/多频激励成像系统。率先开展了基于压缩感知的原子力显微镜成像方法研究,基于小波变换的原子力显微镜高次谐波信号分析。在Nanotechnology、 Ultramicroscopy、Review of Scientific Instruments等国内外学术期刊发表论文100余篇,获授权国家发明专利15项,主编并出版工信部“十二五”规划教材1部。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/35d44acd-fed9-473e-8d98-b4770b2a88ab.jpg" title="程志海.PNG" alt="程志海.PNG"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "程志海,中国人民大学物理学系教授,博士生导师,基金委优青。2002年毕业于大连理工大学物理与光电工程学院应用物理系。2002-2007年,在中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室硕博连读,获凝聚态物理博士学位。2004年7月至2005年1月,在德国柏林自由大学物理系及实验物理研究所做访问学者,2007年8月-2011年7月,在美国加州大学Riverside分校化学系及纳米科学与工程中心从事博士后研究。2011年8月-2017年月,国家纳米科学中心(中科院纳米标准与检测重点实验室),任副研究员/研究员。曾获中国科学院“引进杰出技术人才计划”(技术百人计划)和首届“卓越青年科学家”,卢嘉锡青年人才奖获得者,青年创新促进会会员并获首届“学科交叉与创新奖”等。目前,主要工作集中在先进原子力探针显微分析技术及其在低维与表面物理、纳米科技等领域的应用基础研究。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "br//pp style="text-indent: 0em text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/85bbfade-09dc-4860-b38f-c7e65962834e.jpg" title="陈琪.PNG" alt="陈琪.PNG"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "陈琪,2014年获中国科学技术大学物理学博士学位,导师王兵教授。博士在读期间在中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈立桅研究员课题组作联合培养。2014年-2017年先后在中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所陈立桅研究员课题组和美国华盛顿大学Alex K.-Y. Jen教授课题组作博士后研究。2017年6月起任中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所副研究员。主要从事光电转换器件界面的扫描探针研究。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/7fd3196d-5f26-403c-b7b2-77587a99af5f.jpg" title="马瑞松.PNG" alt="马瑞松.PNG"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "马瑞松,2017年获得中国科学院物理研究所博士学位,导师高鸿钧院士。博士期间的主要工作是对一台商用四探针扫描隧道显微镜系统进行升级改造,并利用改造后的系统研究石墨烯的电学输运性质。2017.12至2019.12于中国科学院物理研究所纳米物理与器件实验室开展博士后研究工作,研究方向为基于四探针STM的二维材料电学输运性质研究。2019年12月起任中国科学院物理研究所副研究员,主要从事扫描探针系统的研发工作。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/454c84fb-0748-4bd0-a699-987e16e29a44.jpg" title="毛寒青.PNG" alt="毛寒青.PNG"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "毛寒青,本科毕业于兰州大学,博士毕业于清华大学(薛其坤研究组),之后在德国雷根斯堡大学(Giessibl研究组)做博后。目前就职于中国科学院物理研究所。一直致力于SPM相关的技术研发。设计搭建了国内首台可以实现原子分辨的低温非接触原子力显微镜,及首台扫描头可以在低温强磁场环境下旋转的SPM。还设计了多款不同应用场景的SPM,如应用于近场光学显微的低温AFM等等。对SPM相关的电子学系统,比如微弱信号放大,压电电机驱动器等也有较丰富的开发经验。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="line-height: 16px text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/37c37636-f82e-4d18-8b67-f4f82dafa60b.jpg" title="惠飞.PNG" alt="惠飞.PNG"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "惠飞,现以色列理工学院博士后研究员,2018年获得巴塞罗那大学和苏州大学双博士学位。在攻读博士期间,她曾先后到世界顶级名校美国麻省理工学院和英国剑桥大学进行为期12个月和6个月的访学。在科研方面,截止目前,共参与发表SCI期刊学术论文45篇。其中,一作论文13篇,包括顶级期刊Nature Electronics, Advanced Functional Materials, ACS Applied Materials & Interfaces, 2D Materials, Nanoscale等,谷歌学术论文总引用次数为1353次。参与德国Wiley出版的专著篇章一部,获国家授权发明专利两项,申请国际专利两项。担任Sensors, Electronics, Nanotechnology等期刊专刊的编委会成员、多个IEEE会议(2021 IEEE-EDTM,2021 IEEE-IPFA, 2020 IEEE-IRPS, 2020 IEEE-IIRW)的技术/宣传委员会成员、以及国际期刊审稿人。曾获得英国皇家化学会学者奖学金、2019 Park AFM博后奖学金、国家奖学金等。她的主要研究领域是基于二维材料的电子器件及其在纳米级的电学行为表征。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/3187d4e6-6b0f-4726-8a33-e2245eedf6b1.jpg" title="温焕飞.PNG" alt="温焕飞.PNG"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "温焕飞,2019年3月入职中北大学 仪器与电子学院,2014年4月至2017年3月于大阪大学应用物理学与精密科学专业攻读工学博士学位,同年4月至2019年3月在同一研究室从事博士后研究。目前,主要工作集中在先进扫描探针显微成像分析技术及其在表面/界面物理化学特性、半导体芯片的多物理信息表征等测试领域的应用研究。参与英文书籍1部,口头报告14次,其中国际报告7次,邀请报告4次,Poster报告16次,国际会议主持人1次。主持国家自然科学青年基金、山西省自然科学基金和山西省高等学校科技创新项目各一项。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/03e51787-4ef3-4797-9aa3-cd0ee91bee5d.jpg" title="李鹏.PNG" alt="李鹏.PNG"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "李鹏,2020年6月入职北京工业大学材料与制造学部。2009年毕业于四川大学自动化系。2009-2015年,在中国科学院沈阳自动化研究所硕博连读,获机械电子工程博士学位。博士期间主要工作为扫描离子电导显微镜(SICM)系统的研制,并提出了一种SICM新型工作模式-同相电压调制模式。2015年7月-2020年6月,国家纳米科学中心(中科院纳米标准与检测重点实验室),任助理研究员,主要工作为多探针原子力显微镜系统研制及应用研究、亚十纳米探针刻蚀技术及器件工艺摸索等。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/e47a4612-08d9-4a2a-93a1-8beae10b588d.jpg" title="刘金荣.PNG" alt="刘金荣.PNG"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "刘金荣,日立/精工原子力显微镜资深工程师,从事原子力显微镜应用和技术支持超过20年。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "strongspan style="font-size: 20px color: rgb(0, 112, 192) "报名方式/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "本次网络研讨会免费参会,并设有答疑交流环节,诚挚欢迎各地高校、科研院所、企业等相关从业人员报名参与。/pp style="text-indent: 0em "strongspan style="font-size: 20px color: rgb(0, 112, 192) "/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1、点击a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/AFM2020/" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "此处链接/span/strong/a后报名。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2、扫描下方二维码进行报名:/pp style="text-indent: 2em "strongspan style="font-size: 20px color: rgb(0, 112, 192) "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 223px height: 223px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/pic/525c9811-275a-42ea-a91c-816e3747bccb.jpg" width="223" height="223"//span/strongbr//p}

2023-06-15 14:10
来源:
摩方精密发布于:广东省
便携式、柔性和可穿戴电子设备的发展促进了高性能的电化学储能设备的快速发展。与电池和燃料电池相比,超级电容器表现出显著的优势,具有优异的倍率性能、杰出的循环寿命和卓越的安全性。然而,超级电容器的能量密度相对较低,不足以为电子设备提供连续且稳定的电源。为了提高能量密度,厚电极设计是有效的手段。而在传统的三明治结构的超级电容器中,平面电极的活性材料质量负载是相当有限的。设计三维多孔电极可以有效地提高活性物质的质量负载,同时保持较短的离子/电子传输距离和快速的反应动力学。但传统的制备三维多孔电极的方法通常复杂、昂贵、耗时,并且很难精确控制电极的结构。
3D打印技术,通过计算机辅助设计/制造模型,对预定义的3D模型进行数字化控制,使得在短时间内精确控制和制造复杂结构成为可能。区别于传统的等材和减材制造技术, 3D打印技术可以实现几乎任何所需的立体几何形状,不需要所谓的模具或光刻掩模。这使得打印的超级电容器具有可调整的几何结构、高度集成、节省时间和低成本、以及卓越的功率和能量密度。
为了总结这一领域的最新进展并为未来的研究提供设想,来自哈尔滨工业大学(深圳)的魏军教授团队,在Advanced Functional Materials上发表题为“3D Printed Supercapacitor: Techniques, Materials, Designs and Applications”的综述文章,回顾了3D打印超级电容器的最新进展,如图1所示。
图1. 3D打印超级电容器研究进展
首先,介绍了用于制备超级电容器的代表性的3D打印技术,不同技术的原理图和特点如图2所示。
图2. 制备超级电容器的各种3D打印技术的原理图和特点
接下来,文章重点介绍了超级电容器的可打印模块,包括电极、电解液和集流体,如图3所示。
图3. 用于3D打印超级电容器的材料
在研究合适的可打印材料的同时,制造中的打印设计对于优化超级电容器的性能也是重要的。因此,文章总结了电极的设计(图4)、打印电极的后处理,并概括了3D打印超级电容器的不同构型(图5)。
图4. 3D打印电极的不同结构设计
图5. 3D打印超级电容器的构型
此外,还总结了3D打印超级电容器的各种应用,包括柔性可穿戴电子设备(图6)、自供电集成电子设备和传感系统(图7)。
图6. 不同类型的智能响应型超级电容器
图7. 3D打印的自供电集成系统,和超级电容器驱动的传感器系统。
如图8可知,目前制备的3D打印超级电容器的能量密度与铅酸、镍氢电池和锂电池相当,有的甚至更高。
图8. 3D打印超级电容器的 (a)质量Ragone图, (b) 面积Ragone图
最后,总结了目前3D打印技术的局限性和未来3D打印超级电容器的研究面临的挑战,并提出了一些可能的研究方向。
图9. 3D打印超级电容器的未来展望
文章信息:
Mengrui Li, Shiqiang Zhou, Lukuan Cheng, Funian Mo, Lina Chen,* Suzhu Yu,* Jun Wei,* 3D Printed Supercapacitor: Techniques, Materials, Designs and Applications, Advanced Functional Materials, 2022, 202208034.
原文链接:
https://doi.org/10.1002/adfm.202208034返回搜狐,查看更多
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