酞菁钴

导语2020开年新气象，电镜科研新成就。困扰业界许久的锂枝晶生长机理问题取得重大突破，全固态电池距离量产迈进一大步。近日，燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室黄建宇教授、沈同德教授和唐永福副教授等人联合美国佐治亚理工学院朱廷教授、宾夕法尼亚大学张宿林教授，通过巧妙地设计实验过程，实时直观地记录了锂枝晶生长的微观机制，精准测定了其力学性能和力-电耦合特性。更难能可贵的是，该研究团队还提出了一种固态电池中抑制锂枝晶生长的可行性方案。锂枝晶的生长机理难题困扰业界许久，至此终于有种“拨开云雾见天日,守得云开见月明”的感觉了。论文链接：www.nature.com/articles/s41565-019-0604-x据悉，该研究成果已在权威国际期刊《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)刊登发布。《自然-纳米技术》是材料与纳米科技领域的国际顶级学术期刊，2019年的影响因子高达33.407，该研究成果的突破性和重要性由此可见一斑。为什么这项研究成果能够引发业界广泛关注呢？这就不得不提到目前在电动汽车上广泛使用的液态锂离子电池，其主要结构包括正负极材料、隔膜和电解液。因内部构造原因，液态锂离子电池容易受环境温度影响，而且很容易产生不可控的锂枝晶。锂枝晶非常“锋利”，可以刺破隔膜导致电解液泄漏，导致电池内部短路，从而造成电池起火甚至汽车自燃事故，近年来为提升电池的能量密度，企业把隔膜厚度从十几毫米降低到了五六毫米，2019年特斯拉、蔚来等大牌电动汽车相继“走火”，或许也间接反映了这个问题。概括言之，在材料体系没有创新的条件下，目前商品化的液态锂离子电池的能量密度已经逼近“极限”（300Wh/kg左右），“里程焦虑”、“可能自燃”等问题重创消费市场。既然液态电解液不行，那改用机械刚性的固态电解质不就完事了么？于是乎，全固态锂离子电池（简称：全固态电池）进入了公众视野。顾名思义，全固态锂离子电池采用的是固态电解质，不含任何液态组份，结构更加安全。与液态锂离子电池相比，全固态锂离子电池的能量密度最高潜力达900Wh/kg，因此，固态电池被视作为下一代锂电池技术革命，其量产与普及将会彻底解决电动汽车发展的最大瓶颈问题，国内外车企巨头已然纷纷布局涉足，“固态热潮”一时风头无两。然而，全固态电池的研发之路也并非一马平川。全固态电池以金属锂作为负极材料，仍然绕不开“不可控锂枝晶”的这个坎儿，实验结果表明，锂枝晶生长到一定程度时，也可以穿透固态电解质，造成电池短路失效。尽管诸多研究致力于探索如何抑制锂枝晶的产生，但是以往研究主要停留在宏观尺度，对于锂枝晶生长的微观机理、力学性能、刺穿固态电解质的机制及抑制其生长的科学依据缺乏足够了解。赘述至此，相信您应该充分了解黄建宇教授、沈同德教授等人的研究成果的重要性了吧？！___AFM-ETEM纳米电化学测试平台，可实现原位观测纳米固态电池中锂枝晶生长机制及其力学性能和力—电耦合精准定量测量。___据悉，该研究团队基于AFM-ETEM平台发现，在室温下，当对AFM针尖施加电压（过电位）时亚微米晶须开始生长，其生长应力高达130 MPa，远高于此前研究报道。此外，研究人员还发现锂晶须在纯机械载荷作用下的屈服强度可达244Mpa，远高于宏观金属锂的屈服强度（～1MPa）。可以说，该研究成果颠覆了研究者对锂枝晶力学性能的传统认知，为抑制全固态电池中锂枝晶生长提供了新的定量基准，为设计具有高容量长寿命的金属锂固态电池提供了科学依据，这项研究成果得到应用之后，全固态电池将有望加速实现商业化量产。很荣幸，赛默飞世尔科技旗下Thermo Scientific品牌的两大拳头电镜产品能够深度参与此项研究工作，并帮助研究团队发明了一种基于原子力显微镜—环境透射电镜（AFM-ETEM）原位电化学测试平台，建立起了一种有效的研究锂枝晶的动态原位实验表征新技术。它们是Themis™ ETEM环境气氛球差校正透射电子显微镜（左图）与Helios PFIB双束电镜（右图）：Helios PFIB Themis™ ETEM Themis™ ETEM 300kV原子分辨扫描/ 透射电子显微镜可以一体化解决纳米材料在接触活性气体环境和升温的过程中的时间分辨动态特性原位研究，包括材料的结构性能关系、原子尺度的几何结构、电子结构以及化学组成。Helios PFIB系统结合了Elstar电子镜筒和Vion氙等离子体离子镜筒，既可以实现纳米分辨率和最高衬度成像，又能确保尺度样品加工的速度和精确度。基于此，赛默飞推出了一系列针对锂电池行业的多尺度二维及三维表征解决方案，主要包含多功能计算机断层扫描系统、扫描电镜、镓离子双束电镜、Xe等离子双束电镜、透射电镜等产品，涉及电芯表征、电极表征、隔膜表征等应用，希望从广度和深度两个方面，为客户在锂电池开发的各个阶段提供强力支持的产品组合，助力攻克电池研发技术难题，让全固态锂离子电池的量产与普及不再是梦，让电动汽车“充一次电跑1000公里”不再是梦！

p 　　中国科学院金属研究所研究员陈春林与日本东京大学教授Yuichi Ikuhara、重庆大学副教授尹德强等人合作，在陶瓷材料中发现了区别于晶体、准晶体和非晶体的固态物质新结构一维有序结构(或称为一维有序晶体)。 /p p 　　固态物质按其微观结构的对称性可分为三大类：晶体、准晶体和非晶体。晶体具有旋转对称性和平移对称性，其原子有规则地在三维空间呈周期性重复排列。准晶体具有旋转对称性，但不具有平移对称性。准晶体的原子排列具有长程有序，但不具有三维平移周期性。非晶体不具有旋转对称性和平移对称性，其原子排列不具有长程有序。以上是发现准晶体以后，人们对固态物质结构的普遍认识。 /p p 　　 strong 陈春林等人利用扫描透射电子显微术与第一性原理理论计算相结合的方法，在MgO和Nd2O3薄膜材料中发现了一维有序晶体 /strong ，更新了人们对固态物质结构的认识。该结构仅在一个方向上保留了晶体的平移对称性和周期性，在其他方向上其原子呈现无序排列，形成了具有一维平移周期性的长程有序结构。构成一维有序晶体的结构单元的原子排列与重位点阵倾转晶界的结构单元非常类似。研究表明，尽管MgO晶体是能隙为7.4 eV的绝缘体，MgO一维有序晶体则是能隙为3.2eV的宽带半导体。一维有序晶体的发现表明固态物质结构的种类比人们的已有认知更加丰富，并且新结构的物理性质与相应常见结构类型具有显著差异。 /p p 　　该项研究得到中科院前沿科学重点研究项目、国家自然科学基金与国家青年千人计划等的资助。相关成果于12月10日在《自然-材料》(Nature Materials)上在线发表。 /p p 　　　　 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a6156720-4898-4aae-8502-60e0cf6bf38b.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" width=" 300" height=" 200" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 200px " / /p p style=" text-align: left " 　　 span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 图1 一维有序晶体的原子结构示意图。MgO一维有序晶体可由MgO晶界结构单元组合而成。 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/741f2e4a-0118-41df-bb7f-74d99be22ea3.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" width=" 300" height=" 200" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 200px " / /p p span style=" text-align: left " 　 /span span style=" color: rgb(0, 0, 0) " span style=" text-align: left " 　 /span span style=" text-align: left " 图2 形成于三叉晶界区域的MgO一维有序晶体的ABF STEM像(见区域I和II)。MgO一维有序晶体由许多六边形结构单元构成(彩色阴影所示)，其原子排列与MgOΣ5 (210)[001]晶界结构单元类似。 /span /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/a509e4ef-abf9-4570-91f0-ece9446a2cc6.jpg" title=" 3.png" alt=" 3.png" width=" 300" height=" 200" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 200px " / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 图3 DFT理论计算与STEM-EELS分析确定MgO一维有序晶体的原子与电子结构。MgO晶体是能隙为7.4 eV的绝缘体，MgO一维有序晶体则是能隙为3.2eV的宽带半导体。 /span /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/86a73063-886d-4be0-81c8-17cbac93a2da.jpg" title=" 4.png" alt=" 4.png" width=" 300" height=" 200" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 300px height: 200px " / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 图4 Nd2O3薄膜材料中的一维有序晶体。Nd2O3一维有序晶体由许多六边形结构单元构成(彩色阴影所示)，其原子排列与Nd2O3Σ9 (221) 晶界结构单元类似。 /span /p

仪器信息网讯 近日，武汉精测电子集团股份有限公司（上海精测半导体技术有限公司母公司，下称“精测电子”）表示，上海精测半导体技术有限公司以椭圆偏振技术为核心开发的适用于半导体工业级应用的膜厚量测设备以及光学关键尺寸量测系统，已经取得长江存储、广州粤芯等国内半导体客户的批量重复订单；电子显微镜相关设备已完成首台套的交付。eViewTM全自动晶圆缺陷复查设备是上海精测半导体自主研发的扫描电子显微缺陷复查和分类设备，它具有领先的高分辨率电子束成像能力和自动缺陷分类能力，据描述，该设备是国内首台拥有完全自主知识产权的半导体前道检测设备据悉，2020年12月23日，上海精测半导体技术有限公司宣布推出首款半导体电子束检测设备：eViewTM全自动晶圆缺陷复查设备，并于当日正式交付国内客户，助力半导体产业国产化。该设备是基于扫描电子显微镜技术的复查和分类的设备，应用于集成电路制造过程，可对光学缺陷检测设备的结果进行高分辨率复查、分析和分类，满足10x nm集成电路工艺制程的需求。随着半导体集成电路工艺节点的推进，作为晶圆厂制程控制主力设备的光学缺陷检测设备的解析度已无法满足大规模生产和先进制程开发需求，必须依靠更高分辨率的电子束复检设备的进一步复查才能对缺陷进行清晰地图像成像和类型的甄别，从而为半导体制程工艺工程师优化制程工艺提供依据。eViewTM采用了自主开发的扫描电子显微镜技术，具有超高的的分辨率，适用于10x nm及以下集成电路制程的工艺缺陷自动检测。除了高分辨率电子束成像能力外，利用自主开发的基于深度神经网络（DNN）的人工智能算法进行缺陷自动识别与分类，突破常规的基于机器学习的分类算法，极大提高晶圆缺陷分类的准确度。并采用全新的超低电压EDSX射线探测技术,突破常规设备EDS使用电压的限制，实现轻量元素的高分辨率解析能力。据3月11日公开的《武汉精测电子集团股份有限公司向特定对象发行A股股票募集说明书（注册稿）》，上海精测半导体技术有限公司研发及产业化建设项目偏重于电子束检测应用、聚焦离子束与电子束双束应用、光学关键尺寸测量技术、面向大尺寸 OLED 屏的超快精细激光切割及其检测技术等方向，重点建设半导体检测设备研发及产业化基地，侧重产业园投入及在现有半导体检测设备研发及制造基础上进行工艺优化和技术升级。其研发及产业化建设项目所生产的半导体检测设备及平板显示检测设备主要面向半导体晶圆的检测和量测，部分面向 OLED 检测。其中电镜相关产品类型包括Review SEM 电子束量测设备、FIB SEM 电子束量测设备，应用于半导体电子束检测。涉及新产品研发情况，相关产品具体类别、主要功能及目标客户：项目达产后正常年不含税收入 129200 万元，其具体构成详见下表：Review Sem 电子束量测设备为公司的新产品，其定价采取“成本加成”的定价模式，根据产品生产成本、费用及合理的利润来确定该产品的价格。FIB SEM 电子束量测设备为全新产品，其销售价格是参考其他公司同类型产品中标公告的中标金额（700 万元/套至 826 万元/套），并结合未来市场需求情况而制定。在半导体测试领域，上海精测已成功开发高性能集成电路制造前道量检测进口替代设备，自主研发的集成式膜厚测量设备于 2020 年实现来自国内一线存储客户的订单，未来上海精测持续增加研发投入研发光学检测设备（纳米薄膜椭偏测量装备、光学关键尺寸（OCD）测量装备、硅片应力测量装备）和电子光学检测设备（CD-SEM扫描电子显微镜关键尺寸测 量装备 、Review-SEM 全自动晶圆缺陷复查设备、FIB-SEM 双束系统），实现研发设备的产业化，打破集成电路高端检测设备被国外厂家垄断的局面，填补国内空白，实现进口替代，为之后研发暗场颗粒检测、精密套刻测量、多束电镜、透射电镜等前沿技术和设备提供坚实基础；另一方面，公司将充分利用资本市场功能及优势，采取多元化方式，积极做大做强公司半导体测试板块，提升竞争力。技术可行性半导体产业化过程，设备先行，半导体前道检测设备是制约我国半导体制造产业的“卡脖子”难题，以美国科磊半导体为代表的国际巨头占据了全球量测检测设备大部分的市场。在政府引导和下游市场需求的双重推动下，越来越多的国产设备企业投入到半导体测试领域。上海精测注册成立后，致力于半导体前道量测检测设备的研发及生产，在光学领域自主开发针对集成电路微细结构及变化的OCD测量、基于人工智能深度学习的OCD三维半导体结构建模软件等核心技术，在电子束领域自主开发了半导体制程工艺缺陷全自动检测、晶圆缺陷自动识别与分类等核心技术，填补了国内空白。此外，公司在半导体光学、半导体电子光学及泛半导体领域积极进行项目研发，在半导体单/双模块膜厚测量设备、高性能膜厚及 OCD 测量设备、半导体硅片应力测量设备、FIB-SEM 双束系统、全自动晶圆缺陷复查设备、激光切割设备等方面积累了大量经验，形成了一定技术沉淀。生产及管理可行性目前，上海精测主要聚焦半导体前道检测设备领域，进一步加快上海精测在半导体检测领域相关技术的引进、消化和吸收，使上海精测具备集成式膜厚测量设备（200/300mm 硅片）、用于 200mm 硅基 Micro-OLED 制程膜厚测量设备、高产率 300mm 硅片膜厚检测机等产品的研发及生产能力，同时进一步降低生产成本，提高产品竞争力。上海精测以椭圆偏振技术为核心开发的适用于半导体工业级应用的膜厚量测设备以及光学关键尺寸量测系统，已经取得国内一线客户的批量重复订单；电子显微镜相关设备预计在 2020 年年底前推向市场，其余储备的产品目前正处于研发、认证以及扩展的过程中。关于上海精测半导体技术有限公司上海精测半导体技术有限公司成立于2018年7月，主要从事以半导体测试设备为主的研发、生产和销售，同时也开发一部分显示和新能源领域的检测设备。上海精测半导体技术有限公司通过自主构建研发团队及海外并购引入国产化等手段，实现半导体测试、制程设备的技术突破及产业化，快速做大做强；并倚靠母公司精测电子在平板显示检测领域已经在国内市场取得领先的市场地位，提高相关专用设备产品在集成电路市场的竞争力，旨在将公司打造成为全球领先的半导体测试设备供应商及服务商。------------------------------------拓延：关于举办首届中国电镜产业化发展论坛的通知一、会议时间4月23日下午13:30-17:00（ACCSI 2021召开同期）ACCSI 2021大会官网：https://www.instrument.com.cn/accsi/2021二、会议地点江苏无锡融创万达文华酒店三、组织单位主办单位：中国电子显微镜学会 仪器信息网四、会议形式定向邀请、圆桌会议、半开放形式五、会议主题主题：首届中国电镜产业化发展论坛内容：围绕“当前环境下，中国电镜产业化如何快速发展”，议题内容主要涵盖以下三部分内容：1）产业化/创业历程，2）发展现状，3）发展痛点及发展建议/倡议/合作机会等六、 目标参会人群及规模政府及协会学会领导，电镜业界专家/学者、实验室主任、技术/研发负责人；电镜企业及周边企业董事长、总经理、总工、市场总监、研发总监等，规模约80人。　　　七、会议议程（拟定，以年会官网最终信息为准）ACCSI2021分论坛：首届中国电镜产业化发展论坛议程安排（4月23日下午）主持人：中国电子显微镜学会 理事长 韩晓东中国科学院电工研究所 副所长 韩立议题内容分享人致辞中国电子显微镜学会 理事长 韩晓东开篇报告：中国电子显微镜产业发展现状及展望中国科学院电工研究所 副所长 韩立议题发言：中科科仪电镜产业化历程北京中科科仪股份有限公司 电镜事业部总经理 孟祥良议题发言：透射电镜原位系统产业化进展介绍百实创(北京)科技有限公司 总经理 李海鑫开放讨论：国产电镜产业化现状？处于什么阶段？有哪些痛点？… … 全体邀请嘉宾仪器信息网专家委电镜专业组成立仪式、颁发专家聘书仪器信息网高层议题发言：与中国科学家的产业化合作（拟）待定议题发言：高通量扫描电镜产业化与展望聚束科技(北京)有限公司 总经理 何伟开放讨论：哪些先进经验？如何取长补短？… … 全体邀请嘉宾议题发言：高时空分辨TEM研发及新技术发展中国科学院物理研究所 研究员 李建奇议题发言：如何让国产电镜更好地赋能各行各业？国仪量子（合肥）技术有限公司 营销中心副总经理 付永强开放讨论：成果转化、产业化？合作机会？… … 全体邀请嘉宾小结主持人晚宴八、联系方式首届中国电镜产业化发展论坛：杨编辑，15311451191，yanglz@instrument.com.cnACCSI 2021大会: 杜老师, 13671073756 李老师, 15611023645附：关于2021第十五届中国科学仪器发展年会（ACCSI2021）2021第十五届中国科学仪器发展年会(ACCSI2021)将于2021年4月21-23日在无锡市召开。ACCSI定位为科学仪器行业高级别产业峰会，经过14年的发展，单届参会人数已突破1000人，被业界誉为科学仪器行业的“达沃斯论坛”。ACCSI2021以“创新发展，产业共进”为主题，力求对过去一年中国科学仪器产业最新进展进行较为全面的总结，力争把最新的产业发展政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势、最新的科学仪器研发成果等在最短的时间内呈现给各位参会代表。会议期间将颁发 “年度优秀新品”、 “年度绿色仪器”、“年度行业领军企业”、“年度十大第三方检测机构”、“年度售后服务厂商”、“年度网络营销奖”“年度人物”等多项行业大奖，引领科学仪器产业方向。会议日程（拟定，以年会官网最终信息为准）时间日程会议内容4月21日9:00-20:00参会注册14：00-17:00第三届仪器CMO圆桌峰会4月22日9:00-12:00大会特邀报告13:30-15:30i100峰会：中国科学仪器发展高峰论坛16:00-18:00仪器及检测风云榜颁奖盛典4月23日分论坛9:00-17:00第六届中国质谱产业化发展论坛第五届检验检测产业峰会9:00-12:00实验室智能化论坛量子精密测量产业化发展论坛生命科学仪器发展与精准医疗产业对接圆桌论坛石墨烯检测与标准发展论坛科学仪器及检测人才发展论坛13:30-17:00生命科学仪器创新成果转化圆桌论坛环境监测热点技术及市场论坛首届中国电镜产业化发展论坛中药分析与质量控制创新发展论坛近红外光谱产业化发展论坛贵金属及珠宝检测技术发展论坛参会咨询报告及参会报名：010-51654077-8124 13671073756 杜老师 15611023645李老师赞助及媒体合作：010-51654077-8015 13552834693魏老师微信添加accsi1或发邮件至accsi@instrument.com.cn （注明单位、姓名、手机）咨询报名。报名链接：https://insevent.instrument.com.cn/t/mK报名二维码扫描二维码立即报名