崔屹组:冷冻电镜结合EELS实现硅负极纳米结构检测

今年诺贝尔化学奖所表彰的“锂离子电池”,可以说是目前最贴地气的诺奖技术了,您拿着的智能手机里,应该都藏着一块默默工作的锂离子电池。不过,拿到诺奖并不意味着锂离子电池已经完美无缺了,别的不说,当前智能手机每天至少要充一次电,否则就黑屏变砖,是不是很让人无奈?科学家们也一直在改进锂离子电池,希望能进一步提升它的容量。其中一个很有希望的方向,就是改进目前常用的石墨负极。硅负极具有高达3579 mAh/g的比电容量,是石墨负极的十倍,很有希望成为锂离子电池的下一代负极材料。电解液还原分解在硅负极材料表面形成固体电解质界面(SEI)膜,SEI可允许锂离子通过,但它不导电子,因而可以阻止电解液的进一步分解。然而,硅负极在充放电过程中体积变化剧烈,导致SEI持续破裂再生,并不断累积,使得电池循环寿命短。因此,探究SEI的结构及化学组成对如何构建稳定SEI并提高硅负极电池性能十分关键。 现有的表征技术比如X光电子能谱、俄歇电子能谱、中子反......阅读全文

崔屹组:冷冻电镜结合EELS实现硅负极纳米结构检测

  今年诺贝尔化学奖所表彰的“锂离子电池”,可以说是目前最贴地气的诺奖技术了,您拿着的智能手机里,应该都藏着一块默默工作的锂离子电池。不过,拿到诺奖并不意味着锂离子电池已经完美无缺了,别的不说,当前智能手机每天至少要充一次电,否则就黑屏变砖,是不是很让人无奈?科学家们也一直在改进锂离子电池,希望能进

神器——冷冻电镜“乱入”材料圈?

  说起冷冻电镜,小编想不管是研究生还是教授大咖,可能和科研有那么一丁点联系的人对这个名字都不会陌生,因为它实在太出名了!基于冷冻电镜产出的科研成果很多都发表在Nature、Science、Cell等顶刊上(羡慕脸),堪称NSC神器。冷冻电镜技术的发展直接带动了生命科学领域,特别是结构生物学的飞速发

神器——冷冻电镜“乱入”材料圈?

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冷冻电镜

说起冷冻电镜,小编想不管是研究生还是教授大咖,可能和科研有那么一丁点联系的人对这个名字都不会陌生,因为它实在太出名了!基于冷冻电镜产出的科研成果很多都发表在Nature、Science、Cell等顶刊上(羡慕脸),堪称NSC神器。冷冻电镜技术的发展直接带动了生命科学领域,特别是结构生物学的飞速发展,

2017诺贝尔化学奖花落冷冻电镜技术

  瑞典皇家科学院4日宣布,将2017年诺贝尔化学奖授予瑞士科学家雅克·杜博歇、美国科学家约阿希姆·弗兰克以及英国科学家理查德·亨德森,以表彰他们在冷冻显微术领域的贡献。   评选委员会说,科学发现往往建立在对肉眼看不见的微观世界进行成功显像的基础之上,但是在很长时间里,已有的显微技术无法充分展示分

冷冻电镜在材料科学中崭露头角

冷冻电镜在材料科学中崭露头角小编没有查到在崔屹教授之前将冷冻电镜技术应用到材料科学领域的报道,但是不管有没有,以Stanford的崔屹教授2017年10月27日在线发表在Science这篇题为“Atomic structure of sensitive battery materials and i

崔屹院士研究成果获国际认可:高被引论文排全球电镜领域第三

斯坦福大学纳米材料科学家、美国国家科学院院士崔屹教授的研究成果全球学术界的广泛关注。根据scholarGPS的统计,崔屹教授的论文《Improving cyclability of Li metal batteries at elevated temperatures and its origin

斯坦福大学终身教授崔屹

  崔屹,主要从事纳米材料在能源、光伏、拓扑绝缘材料、生物和环境领域的研究工作。他是美国材料学会会士、美国电化学会会士、英国皇家化学学会会士,是Nano Letters副主编。现已发表论文600余篇,被引用15万余次,H-index191。2014年美国汤森路透(Thomson Reuters)集团

冷冻电镜技术为何摘得2017年的诺贝尔化学奖

2013年,冷冻电镜技术的突破给结构生物学领域带来了一场完美的风暴,迅速席卷了结构生物学领域,传统X射线、传统晶体学长期无法解决的许多重要大型复合体及膜蛋白的原子分辨率结构,一个个被迅速解决,纷纷强势占领顶级期刊和各大媒体版面,比如程亦凡博士、施一公博士、杨茂君博士、柳正峰博士所解析的原子分辨率重要

冷冻电镜有什么用-——2017诺贝尔化学奖简析

他们让生物化学进入了一个新时代,令生物分子的成像在原子分辨率上获得简单、清晰的图像。出生于欧洲的三名科学家因“发展冷冻电镜,用于在溶液中测定生物分子的高分辨率结构”而分享了2017年诺贝尔化学奖。这一消息10月4日在瑞典斯德哥尔摩公布。三名科学家分别是瑞士洛桑大学生物物理荣誉教授雅克·杜波切特(Ja

冷冻电镜技术为何能获得诺贝尔化学奖及其发展趋势

   2017年10月4日/生物谷BIOON/---在人们的一片猜测中,2017年诺贝尔化学奖终于揭晓了!当地时间2017年10月4日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布将2017年度诺贝尔化学奖授予给瑞士洛桑大学的Jacques Dubochet、美国哥伦比亚大学的Joachim Frank和英国剑桥

冷冻电镜样品冷冻

样品冷冻样品冷冻其实是科学家们很早就想到的思路,但是冷冻之后样品中水分子形成冰晶,不仅产生强烈电子衍射掩盖样品信号,还会改变样品结构。直到1974年,Kenneth A. Taylor和Robert M. Glaeser在-120℃观察含水生物样品时未发现冰晶形成,而且发现冷冻样品能够耐受更大剂量和

李玉良、张跃、崔屹、陆俊、李先锋等成果速递20200207

  1. Nature Nano.:波导集成型范德华异质结光电探测器,在通讯频段下高速高响应性工作  由于具有独特的材料性质和强烈的物质-光相互作用,过渡金属硫族化合物(TMDCs)被广泛用于构建新型光电器件。其中,响应大且速度快的光电探测器具有广阔的应用领域,例如在标准通讯波段运行的高速率传输互连

斯坦福终身教授崔屹专访:那些指引向成功的力量

  作为曾经的学生,崔屹是学霸中的战神,在哈佛读博,在加州伯克利读博士后,在无数人梦想的顶尖期刊《自然》、《科学》发表科研成果是家常便饭;  作为现在的发明家,崔屹团队的发明已经三次被《科学美国人》评为年度“十大创新技术”:2010年,移动式水过滤器;2014年,将低级废热转化成电能的电池;2016

连发2篇Nature-Catalysis,崔屹等人CO2还原新进展!

  CO2还原,既关乎环境,又关乎能源,是目前材料、化学领域科学家关注的重点议题。今天,我们要分享的是来自国际顶级研究团队关于CO2还原最新的2篇Nature Catalysis工作。  一篇来自斯坦福大学崔屹团队,主要是关于理论指导Sn/Cu合金催化剂的设计制备,并在低过电位条件下实现了CO2高选

《Science》冷冻电镜显微图,揭示锂电池爆炸之谜

目前科学层面的解释是电极表面锂沉积会形成“枝晶”(dendrites),而且它会继续生长,从而造成电池内部短路引起电池故障或可能引发火灾。但如何从原子结构层面去认识和研究,进而去找出解决问题的方案,在过去缺少有效的技术手段。本月刚刚斩获2017年诺贝尔化学奖的冷冻电子显微镜(cryo-EM)技术,就

冷冻电镜成像

冷冻电镜成像冷冻的样品冷冻输送器转移到电镜的样品室,在电镜成像之前,需确认样品中的水处于玻璃态。由于生物样品对高能电子的辐射敏感,成像时必须使用低剂量技术(

冷冻电镜原理

冷冻电镜原理冷冻电子显微学解析生物大分子及细胞结构的核心是透射电子显微镜成像,其基本过程包括样品制备、透射电子显微镜成像、图像处理及结构解析等几个基本步骤(图3.1)。在透射电子显微镜成像中,电子枪产生的电子在高压电场中被加速至亚光速并在高真空的显微镜内部运动,根据高速运动的电子在磁场中发生偏转的原

冷冻电镜分类

冷冻电镜分类目前我们讨论的冷冻电镜基本上指的都是冷冻透射电子显微镜,但是如果我们以使用冷冻技术的角度定义冷冻电镜的话,冷冻电镜主要可以分为冷冻透射电子显微镜、冷冻扫描电子显微镜、冷冻蚀刻电子显微镜。 冷冻透射电子显微镜冷冻透射电镜(Cryo-TEM)通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备,将样品冷却

冷冻蚀刻电镜技术

冻蚀刻(Freezeetching)技术是从50年代开始发展起来的一种将断裂和复型相结合的制备透射电镜样品技术,亦称冷冻断裂(Freezefracture)或冷冻复型(Freezereplica),用于细胞生物学等领域的显微结构研究。

冷冻电镜研究

在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术,就叫做冷冻电子显微镜技术,简称冷冻电镜(cryo-electron microscopy, cryo-EM)。冷冻电镜是重要的结构生物学研究方法,它与另外两种技术:X射线晶体学(X-ray crystallography)和核磁共振(nuclear ma

冷冻电镜原理

冷冻电镜原理冷冻电子显微学解析生物大分子及细胞结构的核心是透射电子显微镜成像,其基本过程包括样品制备、电子显微镜成像、图像处理及结构解析等几个基本步骤。冷冻电镜解析结构步骤  图片来源:中科院计算所透射电子显微镜成像过程中,电子束穿透样品,将样品的三维电势密度分布函数沿着电子束的传播方向投影至与传播

冷冻电镜是什么

冷冻电镜,是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM),可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。能够斩获今年诺贝尔化学奖的原因是:诺奖委员会给出的获奖理由原话是“for developing cryo-electron microscopy for th

化学诺奖解读:锂离子电池,“足够好”!

   从工作到生活,从阅读到游戏,手机、笔记本电脑等便携式移动电子设备的运转,都依赖于锂电池。这项发明如同一道光,照亮了人类生活“说走就走”的旅程。  北京时间10月9日下午,2019年诺贝尔化学奖揭晓。美国得克萨斯大学奥斯汀分校机械工程和材料科学教授约翰•B•古迪纳夫(John B. Gooden

化学诺奖解读:锂离子电池,“足够好”!

   从工作到生活,从阅读到游戏,手机、笔记本电脑等便携式移动电子设备的运转,都依赖于锂电池。这项发明如同一道光,照亮了人类生活“说走就走”的旅程。  北京时间10月9日下午,2019年诺贝尔化学奖揭晓。美国得克萨斯大学奥斯汀分校机械工程和材料科学教授约翰•B•古迪纳夫(John B. Gooden

冷冻电镜发展背景

冷冻电镜发展背景人类基因组计划的完成,标志着科学已进入后基因组时代。虽然大量的基因序列得到阐明,但是生物大分子如何从这些基因转录、翻译、加工、折叠、组装,形成有功能的结构单元,尚需进一步的研究。后基因组时代人类面临的一个挑战是解析基因产物—蛋白质的空间结构,建立结构基因组学,并在原子水平上解释核酸—

冷冻电镜是什么

冷冻电镜,是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM),可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。冷冻电镜技术为何摘得2017年的诺贝尔化学奖撰文 | 何万中(北京生命科学研究所研究员)2013年,冷冻电镜技术的突破给结构生物学领域带来了一场完美的风暴,迅

冷冻电镜是什么

在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术,就叫做冷冻电子显微镜技术,简称冷冻电镜(cryo-electron microscopy, cryo-EM)。冷冻电镜是重要的结构生物学研究方法,它与另外两种技术:X射线晶体学(X-ray crystallography)和核磁共振(nuclear ma

冷冻电镜颗粒挑选

颗粒挑选接下来需要从原始数据中筛选出颗粒投影,也被称为“颗粒挑选”,颗粒挑选的好坏也将影响所有后续的分析和处理过程,是一个重要并且繁琐的步骤。颗粒挑选方式可以分为手动挑选、半自动挑选和完全自动挑选这几种。在早期的分析中,对于结构的了解还非常少,优先考虑的都是人工挑选。但是自动的颗粒图像获取方法的出现

冷冻蚀刻免疫电镜技术

实验原理 冷冻蚀刻法(Freeze Ftching),也称冷冻复型法(Freeze Replica)或冷冻切断(Freeze Fracture),是研究生物膜结构的重要方法之一。其主要步骤首先是将样品在液氮中冷冻,然后放到真空喷镀仪中切断,切断后的切面上有细胞器,其间还有冻成洋的水分。再加热使冰升华