Although electric vehicle and energy storage system attract attention, the development of next generation bat-tery for them has not been successful. To develop the new generation battery, the precise analysis method is needed to fully understand operation mechanism of batteries. In this work, we improved the conventional electrochemical chip, which enable operando-TEM study of batteries, by changing a transmission window as graphene to get higher resolution. We synthesized the graphene for the transmission window, fabricated the fram-ework of electrochemical chip using the Si wafer process, and got TEM image of sulfur particle with this chip. The result showed that our electrochemical chip reduce e-beam damage to sulfur particle, and enhance resolution of TEM. Consequently, we expect that the deeper investigation of battery mechanism will be possi-ble with our graphene based electrochemical chip.
최근 전기자동차나 대용량 에너지 저장 시스템이 각광 받고 있지만 아직까지 이들이 요구하는 성능의 차세대 배터리는 개발되지 못하였다. 차세대 배터리의 개발이 더딘 것은 배터리 작동 메 커니즘에 대한 본질적인 이해 부족 때문이며 이를 극복하기 위해 정확한 분석법이 필요하다. 본 연구에서는 분해능 저하문제를 갖고 있는 기존의 전기화학칩을 개선하여 고 분해능의 실시간 투 과전자현미경 분석이 가능한 그래핀 기반의 전기화학칩을 개발하였다. 우선 그래핀을 성장시켰 고 실리콘 웨이퍼 공정을 통해서 전기화학칩의 구조를 제작하였다. 그리고 성장된 그래핀을 다 중 전사하여 그래핀 전자빔 투과창을 형성하였다. 그리고 제작된 칩을 사용하면 전극 물질을 적 은 빔 데미지에서 기존의 전기화학칩보다 더 나은 분해능으로 투과전자현미경 관찰이 가능한 것 을 확인했다. 이러한 결과는 본 연구에서 제작된 칩이 앞으로 배터리 메커니즘 분석에 대한 더 깊은 이해를 가능케 할 것을 보여준다.