SECM是基於顯微技術的探針✘₪◕··，測得的影象對比度可以顯示所研究表面的區域性電化學活性₪✘。傳統電化學測試獲得的是整個樣品表面的平均訊號✘₪◕··，而採用SECM可以空間分解電化學特性✘₪◕··，獲得樣品的區域性特性₪✘。區域性特性可以作為補充資訊來幫助使用者解釋全域性測量結果₪✘。

Bio-Logic的掃描電化學工作站M370和M470是較全面的微區電化學工作站✘₪◕··，都包含了SECM模組₪✘。其中M470總共包含了9個模組✘₪◕··，分別為掃描電化學顯微系統（SECM）↟·◕◕、交流掃描電化學顯微系統（ac-SECM）↟·◕◕、間歇接觸掃描電化學顯微系統（ic-SECM）↟·◕◕、微區電化學阻抗測試系統（LEIS）↟·◕◕、掃描振動電極測試系統（SVET）↟·◕◕、電解液微滴掃描系統（SDS）↟·◕◕、交流電解液微滴掃描系統（ac-SDS）↟·◕◕、掃描開爾文探針測試系統（SKP）↟·◕◕、非觸式微區形貌測試系統（OSP）₪✘。而相較於M470✘₪◕··，SECM150是一款新的行動式的↟·◕◕、入門級的SECM裝置₪✘。

圖1 SECM150緊湊型掃描電化學顯微鏡

一↟·◕◕、SECM簡介

SECM 150 是一款價格低↟·◕◕、解析度高（＜10 nm）↟·◕◕、體積小的掃描系統✘₪◕··，其小體積的特點尤其適用於手套箱工作₪✘。壓電定位器搭載電容位置感測器✘₪◕··，可以在整個掃描範圍內提供10nm 的解析度₪✘。整合的雙恆電位儀✘₪◕··，可以測量超低電流✘₪◕··，解析度達到6.1 fA₪✘。

（1）  如此緊湊✘₪◕··，適用於手套箱✘✘！

實驗室空間經常受限✘₪◕··，尤其當實驗需要嚴格的空氣氣氛控制時✘₪◕··，對實驗儀器的體積大小也有嚴格的要求₪✘。SECM150的設計儘可能緊湊✘₪◕··，同時保持了高效能₪✘。其重量只有8kg✘₪◕··，其尺寸適用於像手套箱一樣狹小的環境₪✘。比如✘₪◕··，PU51恆電位儀只有10cm長✘₪◕··，61g重₪✘。其掃描臺的尺寸也只有190*225*230mm₪✘。SECM150是目前市面上體積最小的SECM裝置₪✘。

（2）超高解析度＜10nm掃描解析度

SECM150的探針位置由3個壓電掃描平臺控制✘₪◕··，掃描範圍為200*200*100μm₪✘。每個座標軸上的位置解析度都低於10nm₪✘。Bio-Logic Pt超微探針有很多不同的尺寸✘₪◕··，最小1μm₪✘。但是SECM150可以適用任何材料的更小的探針₪✘。恆電位儀具有較高的電流範圍靈敏度100pA✘₪◕··，解析度6.1fA₪✘。SECM150的超高解析度幾乎可以滿足所有的SECM測試₪✘。

（3）  快速掃描

SECM150在測試過程中✘₪◕··，最高可每秒掃描20個離散點₪✘。這種快速掃描器器可以用來研究時間變數系統₪✘。其最大掃描速率為200μm/s₪✘。例如✘₪◕··，圖2中為18min內測量了10000個點的資料₪✘。

圖2 金樣品在鐵氰化鉀溶液中的測試結果

二↟·◕◕、SECM150的應用

SECM150應用廣泛✘₪◕··，可用於研究材料表面的電化學反應₪✘。下面列舉一些應用案例✘╃：

（1）電池

鋰離子電池✘╃：LiCoO₂糊電極分解的Li⁺的空間異質性₪✘。

鋰離子電池✘╃：在操作條件下的固體電解質介面的形成和演化₪✘。

鋰離子電池✘╃：分離器絕緣效能均勻性的研究₪✘。

鋰空氣電池✘╃：透過探針尖端收集氧來判斷氧在氣體擴散電極上的傳質阻力₪✘。

氧化還原流電池✘╃：集流器鈍化的研究₪✘。

（2）腐蝕/塗層

測定金屬合金中的粒子和相的電化學特性（夾雜物↟·◕◕、金屬間化合物顆粒↟·◕◕、晶界↟·◕◕、晶粒）₪✘。

研究金屬合金的區域性腐蝕機制₪✘。

特定防腐處理保護均勻性的演變₪✘。

（3）燃料電池與光催化

催化劑的空間分辨催化效能₪✘。

催化劑組成篩選₪✘。

（4）生物感測器

測試受體對探針產生的特定分子的反應性₪✘。

用探針的固定化技術測試區域性產生的分子₪✘。

（5）基礎電化學

導電基底上電子轉移分佈的研究₪✘。