Kemian ja materiaalitieteen laitos

Atomikontrolloitu materiaalitekniikka

Atomikontrolloidun materiaalitekniikan tutkimusryhmän (Atomically Controlled Materials Engineering, ACME) tutkimusalue on energiamateriaalit ja ohutkalvot. Kehitämme atomikerroskasvatusta (atomic layer deposition, ALD) menetelmänä ja teemme sillä parempia materiaaleja akkuihin, valosähkökemiallisiin kennoihin ja energiamuuntimiin.
Photo-ALD:llä kasvatettu kuvioitu kuparikerros tantaalioksidin pinnalla
Photo-ALD:llä kasvatettu kuvioitu kuparikerros tantaalioksidin pinnalla

Atomikerroskasvatus (atomic layer deposition, ALD) on ominaisuuksiinsa nojaten pintojen ja rajapintojen muokkaamiseen kaikkein tehokkain ohutkalvojen kasvatustekniikka. Siksi myös energiamateriaalien tärkeimpien ominaisuuksien hallinnassa ALD on kiistatta monipuolisin menetelmä. Koska ALD voidaan skaalata isoillekin materiaali- ja näyte-erille, se sopii erinomaisesti elektrodipulvereiden tai -levyjen käsittelyyn. Toisaalta ALD mahdollistaa materiaalien ja niiden ominaisuuksien tarkan hallinnan nanoskaalassa, mikä on ensiarvoisen tärkeää energiamuuntimissa, mikroakuissa ja fotoelektrokatalyyteissä.

Tutkimuksemme fokusalueet

Korkean suorituskyvyn akkujen kestävät katodimateriaalit

Kehitämme uusia koboltittomia mangaanioksidiperustaisia katodimateriaaleja litium- ja natriumioniakkuihin hyödyntäen hydrotermisiä ja kaasufaasista kiinteään-menetelmiä.

3D-mikroakkujen lisäävä valmistus

Kehitämme alhaalta-ylös-memetelmiä, erityisesti Photo-ALD:tä, mikroakkujen materiaalikerrosten suorakirjoitusta varten.

Tarkkuusräätälöidyt katalyytit hiilidioksidin pelkitykseen ja veden hajotukseen

Kehitämme koostumukseltaan ja rakenteeltaan tarkasti hallittuja katalyyttimateriaaleja CO2:n pelkistysreaktioon ja H2O:n hajotusreaktioon uudentyyppisillä ALD- ja Photo-ALD-prosesseilla.

Viimeisimmät julkaisut

Stabilized Nickel-Rich-Layered Oxide Electrodes for High-Performance Lithium-Ion Batteries

Zahra Ahaliabadeh, Ville Miikkulainen, Miia Mäntymäki, Mattia Colalongo, Seyedabolfazl Mousavihashemi, Lide Yao, Hua Jiang, Jouko Lahtinen, Timo Kankaanpää, Tanja Kallio 2024 Energy and Environmental Materials

Surface and Grain Boundary Coating for Stabilizing LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2 Based Electrodes

Zahra Ahaliabadeh, Ville Miikkulainen, Miia Mäntymäki, Seyedabolfazl Mousavihashemi, Lide Yao, Hua Jiang, Simo Huotari, Timo Kankaanpää, Tanja Kallio, Mattia Colalongo 2024 ChemSusChem

Scaling of piezoelectric in-plane NEMS : Towards nanoscale integration of AlN-based transducer on vertical sidewalls

Artem Gabrelian, Ville Miikkulainen, Glenn Ross, Mervi Paulasto-Kröckel 2024 Materials and Design

High Voltage Cycling Stability of LiF-Coated NMC811 Electrode

Princess Stephanie Llanos, Zahra Ahaliabadeh, Ville Miikkulainen, Jouko Lahtinen, Lide Yao, Hua Jiang, Timo Kankaanpää, Tanja Kallio 2024 ACS Applied Materials and Interfaces
Lisää tietoa tutkimuksestamme löytyy Aallon tutkimusportaalista.
Tutkimusportaali

Olennaisimmat aiemmat julkaisut

Highly Material Selective and Self-Aligned Photo-assisted Atomic Layer Deposition of Copper on Oxide Materials

Ville Miikkulainen, Marko Vehkamäki, Kenichiro Mizohata, Timo Hatanpää, Mikko Ritala 2021 Advanced Materials Interfaces

Atomic Layer Deposition of Spinel Lithium Manganese Oxide by Film-Body-Controlled Lithium Incorporation for Thin-Film Lithium-Ion Batteries

Ville Miikkulainen, Amund Ruud, Erik Østreng, Ola Nilsen, Mikko Laitinen, Timo Sajavaara, Helmer Fjellvåg 2014 Journal of Physical Chemistry C

Atomic layer deposition of AlN using atomic layer annealing—Towards high-quality AlN on vertical sidewalls

Elmeri Österlund, Heli Seppänen, Kristina Bespalova, Ville Miikkulainen, Mervi Paulasto-Kröckel 2021 Journal of Vacuum Science and Technology A
  • Julkaistu:
  • Päivitetty: