Bio Logic
M470
5년
주장비
분석
광학/전자영상장비 > 현미경 > 주사탐침현미경
공동활용서비스
2025-05-14
223,350,000원
없음
기능
1) 전극 탐침(Ultramicrosensor)을 시료 표면 근접에 위치시켜, 시료 표면에서 일어나는 전기화학 반응을 실시간으로 국소 측정할 수 있음
2) 시료 표면과 탐침 사이의 거리 변화에 따른 전류 신호를 이용하여 전기화학적 특성을 2D/3D 이미지로 맵핑 가능
3) 전기화학적 활성 부위(active sites), 반응 속도 상수, 전하 이동 계수 등의 미세한 전기화학적 파라미터를 정량화할 수 있음
4) 마이크로~나노 스케일 공간 해상도를 가지며, 전극 표면의 불균일성·결함·촉매 반응 특성을 시각적으로 분석 가능
활용
1) 리튬이온전지, 연료전지, 전해질 등에서 전극 소재의 전기화학적 반응 균일성 및 활성 분포 평가
2) 금속·세라믹·촉매 재료의 촉매 활성도 및 전도성 특성 규명
3) 부식, 박막, 나노입자 등 재료 표면에서의 전기화학적 열화·반응 메커니즘 분석
SECM(Scanning Electrochemical Microscopy) 현미경은 시료 표면에 미세 전극 탐침을 근접시켜 국소적인 전기화학 반응을 정밀하게 측정하는 장비이다. 이 장비는 전통적인 전기화학 기법이 제공하지 못하는 공간 해상도를 바탕으로, 시료 표면의 전기화학적 활성 분포를 고해상도로 시각화할 수 있다는 점에서 큰 특징을 가진다. 특히 시료와 탐침 사이에서 발생하는 전류 변화를 정밀하게 분석함으로써 전하 전달 특성, 반응 속도, 전도성, 촉매 활성도 등 다양한 전기화학적 성능을 동시에 평가할 수 있다. 이러한 분석을 통해 전극 소재의 균일성과 효율성을 검증하고, 미세한 결함이나 활성 부위를 식별하는 데 강점을 발휘한다.
SECM은 또한 재료과학과 에너지 분야뿐만 아니라 생명과학 연구에서도 폭넓게 활용된다. 차세대 배터리와 연료전지 전극 소재의 전기화학적 거동을 규명하거나, 촉매 표면의 활성 부위를 분석하는 데 유용하며, 부식이나 박막의 국소 반응 특성을 연구하는 데에도 적용된다. 더 나아가 세포, 단백질, 효소와 같은 생체분자의 반응을 국소적으로 관찰할 수 있어, 바이오센서 개발과 생체 전기화학 연구에도 중요한 역할을 한다. 이러한 특성으로 SECM은 나노·마이크로 스케일에서 전기화학적 현상을 탐구하는 핵심 장비로 자리매김하고 있으며, 소재 과학과 생명과학 연구의 발전에 필수적인 기여를 하고 있다.
기관의뢰
고정형
시간별
[Hr] 200,000원
SECM(Scanning Electrochemical Microscopy) 현미경은 마이크로·나노 전극 탐침을 시료 표면에 근접시켜 국소적인 전기화학 반응을 정밀하게 측정하는 장비이다. 이 장비는 시료의 전기화학적 활성도, 반응 속도, 전하 전달 특성 등을 고해상도로 분석할 수 있으며, 표면 구조와 반응 메커니즘을 정밀하게 파악할 수 있다.
본 과제에서는 SECM을 원통형 전지향 리튬이온배터리 전극의 국소 전기화학적 거동을 관찰하는 데 활용한다. 이를 통해 전극 표면의 활성 분포, 전도성 균일성, 전해질과의 반응 특성을 시각적으로 확인할 수 있으며, 전극 내 불균일 구조나 미세 결함이 전지 성능 및 수명에 미치는 영향을 규명할 수 있다. 특히 고에너지밀도 구현을 위한 전극 소재의 성능 최적화와 열화 메커니즘 해석에 직접적으로 기여하여, 원통형 전지 개발에 필요한 전극 설계 방향을 제시할 수 있다. 따라서 SECM은 본 과제의 연구 목표 달성을 위한 핵심 장비로서, 리튬이온배터리 전극의 정밀 평가와 차세대 전지 기술 고도화에 중요한 역할을 수행할 것이다.
장비구성
1) Base Scanning/Controller(M470 플랫폼) — 1 set
2)DC & AC SECM470 Module — 1 ea
3) Intermittent-Contact SECM(ic-SECM) Module — 1 ea
4) Dual-channel Potentiostat/Galvanostat/EIS — 1 set
장비 소프트웨어(Software)
1) M470 Scanning Electrochemical Workstation Software
2) EC-Lab®
성능 및 제원
1. Scanning/Controller
1) Workstation
- Scan range (x, y, z) ≥ 100 mm
- Scan motor resolution ≤ 9.76 nm
- Closed loop positioning : Linear zero hysteresis encoder with direct real-time readout
of displacement in x, y and z
- Axis resolution (x, y, z) ≥ 20 nm
- Max. scan speed ≥ 10 mm/s
- Measurement resolution : 32-bit decoder @ up to 40 MHz
2) Piezo (ic- techniques)
- Vibration range : 20nm - 2μm peak to peak with 1 nm increments
- Min. vibration resolution ≤ 0.12 nm calculated (16-bit DAC on 4 μm)
- Piezo crystal extension ≥ 100 μm
- Positioning resolution ≤ 0.09 nm calculated (20-bit DAC on 100 μm)
- Topology