sem中的控制電極是什么（sem中的控制電極是什么意思?。?/h1>

發(fā)布時(shí)間：2023-04-14 05:49:24     稿源： 創(chuàng)意嶺    閱讀： 73        

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來大家介紹下關(guān)于sem中的控制電極是什么的問題，以下是小編對(duì)此問題的歸納整理，讓我們一起來看看吧。

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本文目錄:

• 1、什么是發(fā)射極，基極，集電極？

• 2、SEM和EPMA實(shí)驗(yàn)可以直接得到哪些信息?

• 3、中南大學(xué)陳立寶/陳月皎Nano Energy: 分子納米骨架層助無枝晶鋅負(fù)極

• 4、鋰電池極片做SEM掃描前，該如何處理極片？

一、什么是發(fā)射極，基極，集電極？

發(fā)射極就是發(fā)射電子，基極就是控制電子（使流向集電極的電流受基極輸入信號(hào)的控制），集電極就是收集電子。

三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié)，兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。

發(fā)射區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫發(fā)射結(jié)，集電區(qū)和基區(qū)之間的PN結(jié)叫集電結(jié)。基區(qū)很薄，而發(fā)射區(qū)較厚，雜質(zhì)濃度大，PNP型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是空穴，其移動(dòng)方向與電流方向一致，故發(fā)射極箭頭向里。

NPN型三極管發(fā)射區(qū)"發(fā)射"的是自由電子，其移動(dòng)方向與電流方向相反，故發(fā)射極箭頭向外。發(fā)射極箭頭指向也是PN結(jié)在正向電壓下的導(dǎo)通方向。硅晶體三極管和鍺晶體三極管都有PNP型和NPN型兩種類型。從三個(gè)區(qū)引出相應(yīng)的電極，分別為基極b發(fā)射極e和集電極c。

擴(kuò)展資料

三極管的原理：

三極管有截止、放大、飽和三種工作狀態(tài)。放大狀態(tài)主要應(yīng)用于模擬電路中，且用法和計(jì)算方法也比較復(fù)雜，我們暫時(shí)用不到。三極管的類型和用法口訣：箭頭朝內(nèi) PNP，導(dǎo)通電壓順箭頭過，電壓導(dǎo)通，電流控制。

三極管的用法特點(diǎn)，關(guān)鍵點(diǎn)在于 b 極（基極）和 e 級(jí)（發(fā)射極）之間的電壓情況，對(duì)于PNP 而言，e 極電壓只要高于 b 級(jí) 0.7V 以上，這個(gè)三極管 e 級(jí)和 c 級(jí)之間就可以順利導(dǎo)通。

也就是說，控制端在 b 和 e 之間，被控制端是 e 和 c 之間。同理，NPN 型三極管的導(dǎo)通電壓是 b 極比 e 極高 0.7V，總之是箭頭的始端比末端高 0.7V 就可以導(dǎo)通三極管的 e 極和 c 極。這就是關(guān)于“導(dǎo)通電壓順箭頭過，電壓導(dǎo)通”的解釋。

參考資料來源：百度百科-三極管

參考資料來源：百度百科-基極

參考資料來源：百度百科-集電極

參考資料來源：百度百科-發(fā)射極

二、SEM和EPMA實(shí)驗(yàn)可以直接得到哪些信息?

SEM是

掃描電子顯微鏡

，主要用于電子顯微成像，接配電子顯微分析附件，可做相應(yīng)的特征分析，

最常用的是聚焦

電子束

和樣品相互作用區(qū)發(fā)射出的元素特征

X-射線

，可用EDS或者WDS進(jìn)行探測(cè)分析，獲得微區(qū)（作用區(qū)）元素成分信息，而EDS或者WDS這類電子顯微分析附件卻來源于EPMA。

SEM就是一個(gè)電子顯微分析平臺(tái)，分析附件可根據(jù)用戶需要來選配，有需要這個(gè)的，有需要那個(gè)的，因此

掃描電鏡

結(jié)構(gòu)種類具有多樣性，從tiny、small、little

style，to

middle、large、huge

style.

就EDS或WDS分析技術(shù)來講，在SEM上使用，基本上使用無

標(biāo)樣

分析，獲得很粗糙的

半定量

結(jié)果。

而EPMA在SEM商品化10年前，就已經(jīng)開始實(shí)用了，其主要目的，就是要精確獲得微米尺度晶?；蝾w粒的成分信息.

主要分析手段是WDS，一般配置4個(gè)WDS，基于此，EPMA結(jié)構(gòu)比較單一，各品牌型號(hào)結(jié)構(gòu)差距不大。EMPA追求電子顯微分析結(jié)果精準(zhǔn)，因此

電子光學(xué)

設(shè)計(jì)不追求高分辨，電子顯微分析對(duì)匯聚束的要求相匹配即可。

早期EPMA成像手段主要采用同軸

光學(xué)顯微鏡

，然后移動(dòng)樣品臺(tái)或移動(dòng)匯聚電子束，找到感興趣區(qū)，當(dāng)前依然保留同軸光鏡，用來校準(zhǔn)WD。EMPA對(duì)電子光學(xué)系統(tǒng)工作條件的穩(wěn)定性要求超過SEM很多很多，控制系統(tǒng)增加了一些

負(fù)反饋

機(jī)制，確保分析條件和標(biāo)樣分析保持很小的誤差。

三、中南大學(xué)陳立寶/陳月皎Nano Energy: 分子納米骨架層助無枝晶鋅負(fù)極

用于無枝晶耐用鋅電池的工程化多功能分子骨架層

第一作者：于鏵銘

通訊作者：陳月皎*，陳立寶*

單位：中南大學(xué)

近日，來自中南大學(xué)的陳立寶、陳月皎課題組等人，在國(guó)際知名期刊Nano Energy上發(fā)表題為“Engineering multi-functionalized molecular skeleton layer for dendrite-free and durable zinc batteries”的觀點(diǎn)文章。 該觀點(diǎn)文章采用一種可擴(kuò)展、低成本的浸涂技術(shù)，整合硅烷疏水性和有機(jī)磷酸鋅優(yōu)異親鋅性，在鋅負(fù)極上構(gòu)建了超薄多功能層(MTSi-Hedp-Zn)，實(shí)現(xiàn)鋅負(fù)極無枝晶穩(wěn)定長(zhǎng)循環(huán)。DFT計(jì)算和COMSOL模擬結(jié)果表明，在分子骨架的頂部有豐富的O-Si-CH3基團(tuán)作為疏水嵌塊，這是阻止溶劑化水腐蝕的影響因素。主鏈有機(jī)磷酸塊上的親鋅P=O鍵作為Zn2+快速吸附和輸運(yùn)動(dòng)力學(xué)的吸引區(qū)。

同時(shí)，這種組合使鋅金屬上的表面首選（002）晶體面，使界面電場(chǎng)協(xié)同均勻化，在沒有枝晶和副反應(yīng)的情況下優(yōu)先平坦生長(zhǎng)。因此，MTSi-Hedp-Zn電極在1和10 mAcm-2時(shí)循環(huán)壽命超過2000 h，極化電壓分別為24.3和67.5 mV。與正極組裝的全電池(CNT/MnO2和五氧化二釩)都比裸鋅負(fù)極有更高的容量保持率。硅烷-有機(jī)磷酸的疏水親鋅多功能界面為設(shè)計(jì)無枝晶和無腐蝕的鋅電極提供了重要的構(gòu)建策略。

要點(diǎn)一：MTSi-Hedp-Zn的設(shè)計(jì)和界面組成研究

XPS能譜結(jié)果可以證明，MTSi中的Si-OH基團(tuán)可以與Hedp分子中的P-OH基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)。因此，MTSi、Hedp和Zn之間存在較強(qiáng)的化學(xué)鍵合，從而對(duì)鋅箔具有良好的粘附強(qiáng)度。DFT結(jié)果表明，通過絡(luò)合和熱固化工藝得到的MTSi-Hedp具有顯著的電子親和性和大量親鋅位點(diǎn)。這有利于鋅離子在納米膜層上的均勻、快速沉積，使MTSi-Hedp-Zn負(fù)極在速率能力、可逆性和循環(huán)性方面具有優(yōu)異的電化學(xué)性能。

圖2 (a) 裸鋅箔和 (b) MTSi-Hedp-Zn 電極的 SEM 圖像。 (c) MTSi-Hedp-Zn 電極的 EPMA 圖像和相應(yīng)的元素映射。 (d, e) MTSi-Hedp-Zn 電極的 XPS 分析。 (f) MTSi-Hedp-Zn 電極的 FTIR 光譜。 (g) 計(jì)算的三個(gè)有機(jī)分子的前沿分子軌道能量。 (h) MTSi-Hedp-Zn 的計(jì)算 ESP 分布。

要點(diǎn)二：MTSi-Hedp-Zn耐腐蝕性研究

有疏水功能塊的MTSi-Hedp保護(hù)層可以有效抑制鋅金屬負(fù)極在水系電解質(zhì)中的腐蝕。由于其自身具備大量的疏水功能塊（O-Si-CH3基團(tuán)），可以有效實(shí)現(xiàn)鋅負(fù)極表面去溶劑化，阻止活性水分子與鋅負(fù)極的直接接觸。采用飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜(TOF-SIMS)和差分電化學(xué)質(zhì)譜(DEMS)評(píng)估其抑制析氫的能力，極少的副產(chǎn)物堆積和氫氣析出量表明，MTSi-Hedp-Zn負(fù)極可有效抑制鋅負(fù)極腐蝕。

圖3 電極在 2 M ZnSO4 水溶液中浸泡一周的 SEM 圖像：（a）鋅箔和（b）MTSi-Hedp-Zn。 (c) Zn 和 MTSi-Hedp-Zn 電極在 2 M ZnSO4 水溶液中浸泡一周后的相應(yīng) XRD 圖譜。 (d) 裸 Zn 和 (e) MTSi-Hedp-Zn 電極上電解質(zhì)的接觸角。 (f) 裸 Zn 和 MTSi-Hedp-Zn 電極在 2 M ZnSO4 水溶液中的線性極化曲線。 (g) 裸 Zn 和 (h) MTSi-Hedp-Zn 電極的 TOF-SIMS 映射圖像（ZnO+ 物質(zhì)）。 原位 DEMS 曲線顯示在第一個(gè)循環(huán)期間釋放 H2 氣體：(i) Zn//Zn 和 (j) MTSi-Hedp-Zn//MTSi-Hedp-Zn 對(duì)稱電池。 (k) Zn//Zn 和 MTSi-Hedp-Zn//MTSi-Hedp-Zn 電池在經(jīng)歷交替循環(huán)（1 mA cm-2 和 1 mAh cm-2）和靜止過程時(shí)的電化學(xué)性能。

要點(diǎn)三：鋅負(fù)極的穩(wěn)定性和電化學(xué)性能

基于上述發(fā)現(xiàn)和分析，MTSi-Hedp-Zn電極在疏水功能塊和親鋅構(gòu)建塊的多功能作用下表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)性能。MTSi-Hedp-Zn在2000小時(shí)內(nèi)保持了優(yōu)越的循環(huán)穩(wěn)定性，并且始終保持著極低的極化電壓，證明了其作為ZIBs的高性能鋅負(fù)極的有效性。此外，在倍率性能測(cè)試中，MTSi-Hedp-Zn負(fù)極具有優(yōu)異的循環(huán)可逆性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在整個(gè)循環(huán)中，均能保持較小的極化電壓和較低的能壘，這表明電極表面沒有阻礙離子傳導(dǎo)的有害副產(chǎn)物的積累，從而實(shí)現(xiàn)了極其可逆的鍍鋅/剝離。

圖4 (a) 對(duì)于 1 mAh cm-2，對(duì)稱電池在 1 mA cm-2 下的電流-電壓曲線。 (b) 對(duì)稱電池在第 25 次循環(huán)時(shí)的放大電壓曲線。 (c) 對(duì)稱電池在 0.5 到 10 mA cm-2 的不同電流密度下的倍率性能，容量為 1 mAh cm-2。 （ d ）在逐步增加的電流密度下對(duì)稱電池的潛在演變。 (e) Zn//Zn 和 MTSi-Hedp-Zn//MTSi-Hedp-Zn 對(duì)稱電池在 1 mA cm-2， 0.5 mAh cm-2 的長(zhǎng)期電流-電壓曲線。 (f) 原位光學(xué)顯微鏡觀察 (f) 裸 Zn 和 (g) MTSi-Hedp-Zn 電極在 10 mA cm-2 下的 Zn 沉積。

要點(diǎn)四：無枝晶鋅沉積行為

形成的MTSi-Hedp-Zn層可以在豐富的表面疏水O-Si-CH3基團(tuán)下阻斷水，促進(jìn)Zn2+溶劑化鞘的去除。這種包含大量親鋅-Zn-O-P=O基團(tuán)的保護(hù)層也促進(jìn)了鋅離子的遷移，為鋅的沉積提供了更多的親鋅位點(diǎn)和形核位點(diǎn)。MTSi-和hedp-結(jié)構(gòu)的協(xié)同效應(yīng)使穩(wěn)定的循環(huán)和快速的Zn2+動(dòng)力學(xué)具有平坦的沉積形態(tài)。

圖5. 50 次循環(huán)后電極的 SEM 圖像：（a，b）裸 Zn； (c, d) MTSi-Hedp-Zn。 50 個(gè)循環(huán)后電極的光學(xué)表面輪廓測(cè)量圖像：（e）裸鋅和（f）MTSi-Hedp-Zn。 在 (g) 裸 Zn 和 (h) MTSi-Hedp-Zn 電極上沉積過程中 Zn 離子通量分布的模擬。 (i) 在裸鋅箔（上）和 MTSi-Hedp-Zn 電極（下）上鍍鋅的示意圖。

要點(diǎn)五：全電池的電化學(xué)性能研究

與CNT/MnO2正極材料匹配后，MTSi-Hedp-Zn//CNT/MnO2電池的放電容量可保持在194 mAh g-1,300次循環(huán)后可保持在84.2%. 與商用V2O5材料匹配后，全電池在3Ag-1條件下進(jìn)行2000次循環(huán)后，也提供了穩(wěn)定的循環(huán)和91.9%的高容量保留率。同時(shí)，MTSi-Hedp-Zn負(fù)極也在倍率性能測(cè)試和自放電測(cè)試中表現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。

圖5 (a) 使用 CNT/MnO2 正極在 1 A g-1 的電流密度下與裸 Zn 和 MTSi-Hedp-Zn 電極配對(duì)的全電池的循環(huán)比較。 在 2 C 下 100 次循環(huán)后陽(yáng)極的 SEM 圖像：（b）裸鋅和（c）MTSi-Hedp-Zn。 (d) 循環(huán)前使用 CNT/MnO2 作為陰極材料的全電池的 EIS 曲線。 (e) 0.1 mV s 1 時(shí)的 CV 曲線。 (f) 自放電曲線。 (g) Zn//V2O5 和 MTSi-Hedp-Zn//V2O5 全電池在 3 A g-1 電流密度下的長(zhǎng)期循環(huán)性能。 (h) MTSi-Hedp-Zn//CNT/MnO2 軟包電池的照片。

Engineering multi-functionalized molecular skeleton layer for dendrite-free and durable zinc batteries， https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107426.

【通訊作者簡(jiǎn)介】

陳月皎 副教授簡(jiǎn)介：中南大學(xué)粉末冶金研究院副教授。2015年獲湖南大學(xué)博士學(xué)位，之后在香港理工大學(xué)從事博士后研究（2016-2018年）。她的研究興趣集中在高性能電池，如鋅/鋰離子電池和柔性能源設(shè)備。

陳立寶 教授簡(jiǎn)介：中南大學(xué)粉末冶金研究院教授。2007年畢業(yè)于中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所，獲材料物理與化學(xué)博士學(xué)位。他的研究方向是特種鋰電池和儲(chǔ)能系統(tǒng)及其關(guān)鍵材料，包括寬溫域鋰離子電池、高比能鋰金屬電池和鋅離子電池。

【第一作者介紹】

于鏵銘 ：中南大學(xué)粉末冶金研究院2020級(jí)碩士研究生。主要從事水系鋅離子電池和電容器的材料設(shè)計(jì)和性能優(yōu)化，包括鋅負(fù)極表面修飾、結(jié)構(gòu)試劑和電解液優(yōu)化等。

四、鋰電池極片做SEM掃描前，該如何處理極片？

DMC清洗，干了直接測(cè)，以前用過丙酮，酒精清洗但是起泡，效果不好。

以上就是關(guān)于sem中的控制電極是什么相關(guān)問題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。

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