测量溶解O的NMR方法
Evelyna Wang1, Erlendur Jónsson1, Clare P Grey1
1Yusuf Hamied Department of Chemistry, University of Cambridge, Lensfield Road, Cambridge CB2 1EW, U.K.
核磁共振 (NMR) 光谱学量化了空气电池 (LAB) 中的溶解氧. 该方法准确地测量充电期间的氧气度,运输和演变,验证了LAB电解质分析的新方法.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 分析化学 分析化学
背景情况:
- 氧化还原活性物种 (如溶解氧气) 的质量运输不足是空气电池 (LAB) 的一个关键挑战.
- 精确测量氧气度和运输对于理解和改善LAB性能至关重要.
- 在LAB电解质中测量氧气的现有方法存在局限性.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的核磁共振 (NMR) 光谱方法,用于量化LAB电解质中的溶解氧.
- 为了研究不同LAB电解质系统中的氧化溶解环境.
- 为了证明在LAB充电过程中氧气演变的现场检测.
主要方法:
- 使用1H,13C,7Li和19FNMR光谱测量LiTFSI电解质 (glymes,DMSO) 中的氧气度和运输.
- 利用了O2的磁性性质,并分析了大量的磁性易感性转移和19F放松时间.
- 进行了分子动力学模拟,以支持O2溶解的实验发现.
主要成果:
- 来自NMR的O2和度和扩散系数与已建立的电化学和基于压力的方法保持一致.
- 该研究实验证实了当地的O2溶解环境,与文献和模拟相一致.
- 尽管库伦比效率低,但在现场LAB流电池充电期间成功量化了O2演变.
结论:
- 核磁共振光谱为量化溶解氧及其在LAB电解质中的运输提供了有效和准确的方法.
- 这种技术提供了对这些电解质内的氧气局部溶解环境的见解.
- 在现场证明NMR检测O2演变的能力标志着LAB研究的重大进步.
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