作者:波鸿鲁尔大学
博士；医生
马赫纳兹·阿齐姆扎德和萨尼博士
朱莉娅·林内曼(右一)是发现单个金和铂纳米粒子具有出乎意料的高电化学容量的团队成员之一
信用:橡胶，克莱默 虽然金属和水之间的界面是能源技术关键过程(例如水分解)发生的局部区域，但相对而言，人们对它们在这些过程中的结构和变化知之甚少
100多年来，对这种界面的科学描述一直基于所谓的电化学双层模型
它指出，水溶液中的电荷载流子越来越多地排列在金属的边界区域，以补偿金属侧的过量电荷
在这个过程中，相反的电荷被水分子分开
类似于标准平板电容器，界面中的这种纳米级电荷分离允许能量被存储和随后释放
电化学双层分子结构变化的过程与许多绿色技术有关，例如超级电容器和燃料电池
比头发直径小几千倍 纳米粒子的直径比人类头发的直径小几千倍，正在研究这种技术应用
由于它们与工艺相关的表面积与体积的有利比例，它们为此提供了特别好的条件
“为了追踪铂和金纳米粒子上电化学双层的电容和重排过程，开发一种方法来测量溶液中单个纳米粒子的精确放电电流至关重要，”Kristina Tschulik报道
否则，将不可能区分与电化学双层相关的效应和由相邻纳米粒子的相互作用引起的效应，因为在常规电极上存在数十亿个纳米粒子
伊朗科学家博士
德国学术交流服务(DAAD)资助的马赫纳兹·阿齐姆扎德·萨尼使用了所谓的胶体纳米粒子分散体
在那里，纳米粒子相互分离，并精细分散在水溶液中，不时随机撞击一个偏置的微电极
在计算机辅助分子动力学模拟的帮助下，有可能解释不同类型纳米粒子分散体的电压相关的测量电容电流的异同，来自RUB和巴黎大学-萨克莱和巴黎索邦大学的研究人员在这方面进行了研究
测得的出乎意料的高电容归因于溶解离子在结合到铂上的致密水层(以及结合到金上的较弱的层)和不同排列的相邻水层之间的区域中的累积增加
“此外，当施加更多的负电压时，水分子会从金属表面脱离，”博士解释说
朱丽娅·林内曼，楚利克主席的团队负责人
在未来，RUB的科学家们希望发现由许多纳米粒子组成的大电极上的双层结构是否以及为什么不同，以便使这些发现可用于商业应用
这项研究发表在安吉万德化学国际版上
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