题 目：X射线显微镜——材料科学和先进能源技术的应用
时 间：10月4日（星期五）16:30
主讲人：Ehrenfried Zschech
地 点：第21教学楼105会议室
主办单位：材料与能源学院
主讲人简介：
Ehrenfried Zschech，欧洲科学院院士和德国国家科学与工程院院士，波兰华沙大学化学系兼职教授，在勃兰登堡理工大学和德累斯顿理工大学分别担任纳米材料和纳米分析专业荣誉教授。主要在先进材料、纳米技术和微电子以及过程控制和质量评估领域，为整个供应链和创新链提供技术支持，被授予FEMS欧洲材料金奖。
讲座简介：
高分辨率X射线成像为不透明物体提供了非破坏性表征能力，使用基于透镜的透射X射线显微镜(TXM)能够观察到从几个纳米到数十纳米大小的特征。多尺度X射线计算机断层扫描(XCT)和随后的3D数据重建是研究自然和工程分层结构系统和材料的3D形态的有效方法。由于TXM和nano-XCT能够揭示结构特征、材料的微观结构和缺陷（如微裂纹和微孔），以及局部组成和密度差异，它们是成像三维纳米结构物体（例如微电子产品）、先进多组分材料（例如复合材料和多孔或骨架材料）以及生物物体（例如硅藻和软体动物壳）的潜在技术。在这次讲座中，将介绍实验室TXM和nano-XCT在高分辨率无损三维成像材料和生物物体方面的潜力、当前限制和前景。同时将展示用于无损评估几何特征、材料微观结构和缺陷的应用。示例将从自然物体（仿生学）、能量存储和转换材料以及微电子学中选取。通过结合高分辨率X射线成像与用于原位/操作研究的设置，为新型工程材料系统的设计概念的发展以及材料老化和退化过程的研究开辟了道路。开发用于可持续能源技术的高效耐用系统的新材料对当前和未来的能源技术至关重要。这些电化学系统的性能和寿命取决于材料的3D形态和操作过程中的形态变化。实验室TXM和nano-XCT提供有关可持续能源技术材料形态的高分辨率3D信息，例如电池电极和用于水分解的电催化系统。通过原位nano-XCT，可以以低于100nm的分辨率对锂离子电池新型阴极材料和微裂纹的3D形态进行成像。基于对颗粒中微裂纹形成和传播的半定量分析，可以揭示阴极材料颗粒断裂行为的尺寸和密度依赖性。将介绍一种用于水分解的新型过渡金属基电催化系统的多尺度X射线成像，提供具有高析氢反应电催化效率的分层材料系统形态的3D信息。深入了解材料的形态以及影响储能和节能系统性能和寿命的降解机制，对于更稳定、更稳健的解决方案至关重要。