（主持人：杨海燕，执行时间：2013、1-2014、12）
为满足所里科研团队新型功能材料多尺度形貌结构及电化学性质方面的测试需求，弥补现有商品化仪器在材料微尺度形貌、结构和能量转换机制研究中难以测量多类性能指标的不足，我们拟开发一种由导电原子力显微镜（AFM）与交流阻抗（EIS）组成的联用技术。该联用技术可在观察样品表面形貌和结构变化的同时，在微纳米尺度上进行精确定位的电化学检测，实现材料结构、电子和离子输运特性的实时原位测试。目前已成功搭建并调试了国内第一台原子力显微镜-交流阻抗联用装置(如图12)，实现样品表面图像和电化学信号的同时采集(如图13)，解决了电化学界面微结构和表面反应动态变化过程难以同时监测的问题，在观察样品表面形貌和结构变化的同时，在微纳米尺度上进行精确定位的电化学检测.
图1 原子力显微镜-交流阻抗联用装置
图2 联机测得的导电材料的表面形貌图像和微区交流阻抗信号
利用该平台，研究这些载流子的输运过程和能量传递机理，有望揭示材料的导电机理和电化学动力学过程，进而揭示材料微观结构与结构性能之间的本质关系。这种AFM-EIS联用技术对于生物电池、固体电解质、锂离子电池、锂空气电池、燃料电池等能量转换器件领域、纳米科学及材料学等领域的研究具有十分重要的意义和潜在的应用。此联用技术的开发，也将是现代分析科学发展的重要组成部分。
