AkbInfo.ru
информационный сайт об аккумуляторах
Вконтакте Facebook Twitter Канал Youtube
Сервис подбора стартерных аккумуляторов по марке автомобиля

Илья Махновский
20 января 2022, Четверг в 07:25:46
0
комментариев

Исследователи изучают способность накопления энергии на границе раздела вода-металлическая поверхность

Исследователи провели измерения напряжения и силы тока на отдельных наночастицах. В результате они определили, что ёмкостной заряд на границе раздела воды и платины существенно выше, чем считалось ранее. Учёные объясняют это особым соединением и расположением молекул воды. Граница между водой и металлической поверхностью является локальной областью, где происходят важные энергетические процессы. В частности, это расщепление воды. Сейчас довольно мало информации об изменениях и структуре процессов происходящих в этой области. Учёные решили восполнить эти пробелы.

Исследователи изучают способность накопления энергии на границе раздела вода-металлическая поверхность


Длительное время научно обоснованное описание этих процессов базируется на модели двойного электрохимического слоя. Согласно этой теории, носители заряда в водном растворе располагаются в граничной с металлом области. Это необходимо для компенсации избыточных электрических зарядов на стороне металлической поверхности. Положительные заряды разделяются молекулами воды.

Получается подобие пластинчатого конденсатора, при котором на границе раздела образуется наноскопическое разделение зарядов. Там накапливается энергия, которая может быть высвобождена позже. Как говорят специалисты, процессы в ходе протекания которых меняется молекулярная структура двойного электрохимического слоя, имеют отношение к различным «зеленым» технологиям. Например, к топливным элементом и суперконденсаторам.

Исследование проводилось на уровне наночастиц, которые в тысячи раз меньше диаметра человеческого волоса. При этом обеспечивается хорошие условия для проведения эксперимента, благодаря выгодному соотношению объёма и площади поверхности. Как говорит один из авторов исследования, Кристина Чулик (Kristina Tschulik), для отслеживания ёмкости и процессов перестройки в электрохимическом двойном слое наночастиц золота и платины важно было разработать методику, с помощью которой можно проводить измерения точных разрядных токов на отдельных наночастицах в растворе. Иначе невозможно было бы отличить эффекты, происходящие в двойной электрохимическом слое, от эффектов, которые вызываются взаимодействием соседних наночастиц. На стандартном электроде соседних наночастиц миллиарды.

Доктор Махназ Азимзаде Сани (Mahnaz Azimzadeh Sani) использовал для проведения исследования дисперсии коллоидных наночастиц. В них наночастицы отделяются друг от друга в водном растворе, где они время от времени случайным образом ударяют по смещенному микроэлектроду.

Компьютерное моделирование молекулярной динамики этого процесса было проведено исследователями из Ruhr-University Bochum, Университета Париж-Сакле и Университета Сорбонны. Им удалось интерпретировать различия и сходства в измеренных показателях ёмкостных токов различных типов наночастиц в исследуемой дисперсии. Были обнаружены неожиданно высокие ёмкости. Ученые объясняют это повышенным скоплением растворенных ионов в областях между плотным слоем воды, который связан с платиной, и соседним слоем воды с другой структурой.

Джулия Линнеманн, который является руководителем группы на кафедре Чулик, объясняет это тем, что молекулы отрываются от поверхности металла, когда к ним прикладывается более высокая отрицательное напряжение. В будущем специалисты из Ruhr-University Bochum планируют выяснить, отличается ли структура двойного слоя на больших электродах, которые состоят из множества наночастиц. Это позволит им сделать выводы о пригодности обнаруженного явления для коммерческого применения. Результат проведённого исследования и выводы можно посмотреть здесь.

Оцените статью!
ОтвратительноПлохоТак себеХорошоЗамечательно (голосов: 1, в среднем: 5,00 из 5)
Загрузка...
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях!

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.




Вы находитесь: Главная Новости Учёные обнаружили высокий ёмкостной заряд на границе раздела воды и металла
Подписка
Введите Ваш email
 
Поставьте эту галочку, если хотите отписаться от рассылки.
Внимание! Отправляя email для подписки, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Рассылка приходит раз в месяц и содержит последние материалы на сайте, которые могут быть вам интересны. Если Вы хотите отписаться от рассылки, то ведите email и поставьте галочку при отправке формы.
© 2015 - 2022 Информационный сайт об аккумуляторах Akbinfo.ru
Копирование материалов разрешено только при установке активной ссылки на наш сайт!!!