Сигнал што изгледа како доказ за движење на јони во батеријата може всушност да биде последица на нерамна површина. Истражувачи од Корејскиот напреден институт за наука и технологија (KAIST) го идентификуваа овој мерен артефакт и предложија начин за негово намалување.
Тимот, предводен од професорот Сеунгбум Хонг, ја анализирал електрохемиската микроскопија на напрегање (ESM), техника заснована на микроскопија со атомска сила. Со исклучително фин врв се скенира површината на материјалот, а малите деформации се користат за индиректно следење на транспортот на јони.
Проблемот се појавува кога површината е груба. Промените во висината влијаат врз контактот меѓу врвот на микроскопот и примерокот, па можат да создадат сигнали слични на оние што би ги предизвикало вистинско движење на јони.
За да го проверат ова, истражувачите направиле ситни вдлабнатини на површината на монокристален силициум, материјал во кој нема јонски транспорт. Експериментот покажал дека само топографијата на површината може значително да го промени измерениот сигнал.
Истиот ефект бил забележан и кај реални материјали за батерии, меѓу кои графитната анода и натриумовиот цврст електролит Na₂Zn₂TeO₆. Тоа укажува дека артефактот не е ограничен на еден вид материјал.
Како решение, тимот користел ладен полирач на напречен пресек (CCP), кој со сноп од хемиски инертни аргонски јони ја измазнува површината. По третманот се намалила грубоста, а мерењата станале поконзистентни.
Особено значајно било тоа што силните сигнали на границите меѓу зрната исчезнале по полирањето. Овие сигнали претходно можеле погрешно да се протолкуваат како јонски патеки, иако потекнувале од разлики во висината на површината.
Резултатите, објавени во списанието Small Methods, можат да помогнат во попрецизно проучување на литиум-јонските, цврстотелните и натриум-јонските батерии. Посигурните податоци би можеле да придонесат и за развој на материјали со побрзо полнење, подолг работен век и подобри модели за машинско учење.
