bt365app
旧版入口| 学校主页| 加入收藏 | 设为首页

bt365手机

College profile

热点文章

站内搜索

bt365app新闻

当前位置: 首 页 > bt365手机 > bt365app新闻 > 正文

冯光教授团队成果在《自然•通讯》上发表

发布日期:2018-12-07    作者:     来源:     点击:

12月4日,《自然•通讯》(Nature Communications)公布了我院冯光教授团队对含水离子液体固液界面的最新研究成果。本文的主题是《最小化受潮离子液体中的水在电极表面的吸附》(最大限度地减少电极上潮湿离子液体对水的电吸附);bt365手机煤燃烧国家重点实验室是第一个单位。

离子液体仅由阴离子和阳离子组成,在室温下为液体。除了良好的热稳定性,低挥发性,不易燃和非爆炸性外,离子液体还具有比常用水或有机溶液电解质更高的工作电压(4~6 V)。近年来,作为用于储能装置(例如电池和超级电容器),电润湿技术,场效应晶体管,电化学传感器等的电解质,离子液体越来越受到研究人员的关注和关注。然而,由于其固有的吸水性,离子液体中的水总是难以被完全除去。为了应对离子液体含水量的影响,冯光教授之前的工作(ACS Nano 2014,8,11685)通过纳米尺度模拟预测,在形成电极 - 离子液体双层固液界面的过程中,离子液体水将在电极表面富集,使器件/器件工作电压更小,最终导致性能降低。——随后,理论预测得到了许多实验和模拟工作的证实。因此,如何减少湿离子液体中水的负面影响(吸附在电极表面上)已成为离子液体电解质应用领域中需要解决的核心问题之一。

TR

仿真图。

(a)分子动力学模拟系统图; (b)所用离子液体的阴离子 - 阳离子结构图。

TR

冯光教授的团队使用分子动力学模拟作为研究方法。以离子液体的亲和​​性/疏水性为突破,发现使用亲水性离子液体可以有效地防止潮湿离子液体中的水吸附在负极表面上。避免降低工作电压;该解决方案适用于不同材料的电极(如金和碳电极)。根据仿真结果的分析,进一步阐述了相应的微观机理和实现原理:来自电极和离子液体的范德瓦尔斯和静电相互作用——决定了水的状态,使亲水离子液体中的水远离从电极表面。 。模拟预测的结果得到了厦门大学团队合作者的证实。

TR

在不同电压下在电极表面上吸附水:电极上的金电极(ab)和碳电极(cd)中的疏水性离子液体[pyr14] [TFSI]和亲水性离子液体[BMIM] [BF4]吸附。富集(耗尽)意味着电极表面比远离电极的本体电解质吸附更多(更少)的水。

从微界面和能量转移的角度出发,以储能装置中的电极 - 电解质固液界面为研究对象。探讨了不同离子液体对电极表面吸附水的影响规律和机理。解决方案和实施原则。本研究结果不仅有助于人们进一步了解离子液体超级电容器的储能机理,而且为超级电容器的开发和设计提供了新的思路和新的解决方案,有利于其他电极 - 电解质固体中的离子液体。 - 液体接口。该领域关键点的应用也有助于研究人员利用模拟计算方法探索微纳米尺度界面和能量转移现象。

TR

TR

论文的第一和第二作者是毕胜和王润珍,博士。来自bt365手机的学生冯光教授和厦门大学的闫嘉伟教授以及帝国理工学院的Kornyshev教授。该项工作由国家自然科学基金和深圳市科技计划基础研究项目资助。

TR

论文链接:

https://doi.org/10.1038/s41467-018-07674-0

TR