环境分子科学实验室 信用:CC0公共领域 太平洋西北国家实验室(PNNL)分离科学项目的研究人员成功地将一种高度受控的表面改性方法(称为离子软着陆)与PNNL设计和制造的电化学电池相结合，以实现对复杂界面化学成分的精确控制
一旦实现，这允许他们对电极进行逐原子改变，以研究对性能和稳定性的影响
这些实验与西班牙合作者的理论计算相结合，发表在美国化学学会的一篇名为“利用氧化还原物质的逐原子金属取代来控制电化学界面的活性和稳定性”的纳米文章中
“他们发现，在复杂的金属原子簇中，只有一到三个钨原子被钼原子取代，导致它们的电子行为显著改善，这控制了这些物种在分离应用中接受电子的效率
在用于分离的电化学装置中，界面是复杂的
当电活性离子、溶剂分子和支持电解质相互作用，在电荷转移过程中交换电子和质量时，许多事情同时发生
为了理解这些过程，有必要分离电极上发生的不同电荷转移和离子相互作用
在这项研究中，研究人员做到了这一点，并进一步通过在原子水平上调整电极来控制过程
该研究的主要作者、PNNL化学家文卡特什库马·普拉巴卡兰说:“从我们的实验和理论计算中获得的原子级精确见解，使我们能够利用超活性阴离子开发出高效的电化学界面，而这种界面是用非均质混合物取样的传统技术无法识别的。”
“这种方法可广泛用于研究其他相关技术中的电化学界面，这可能有助于满足国家在化学分离、能源生产和储存方面的未来需求
" 研究人员现在正在研究如何使用精确控制阴离子和膜层的明确电极来调节溶液中不同离子的分离效率
在理解分子水平电化学界面中获得的基本见解可以作为在设备规模上设计用于分离甚至能量存储的高级电极的基础
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