电解质中的转移与星形多价位离子通过电泳性NMR测量
Saheli Chakraborty1,2,3, David M Halat1,2,3, Julia Im2
1Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, California 94720, USA. nbalsara@berkeley.edu.
在电解质中使用大量的多价离子离子并不能保证改善的转移. 溶液中的复杂相互作用挑战了传统的测量,尽管离子扩散缓慢,但显示了负阴离子转移数.
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
- 物理化学 物理化学
背景情况:
- 改善电解质中的转移对于先进的电池技术至关重要.
- 大量的多价离子离子被探索为增强阳离子流动性的策略.
研究的目的:
- 为了研究一种新型的电解质系统中的转移,其中包括一个重的,星形的多价离子离子.
- 为了比较测量阴离子转移数的不同方法,并分析差异.
主要方法:
- 脉冲场梯度核磁共振 (PFG-NMR) 用于测量所有物种的自我扩散系数.
- 电泳核磁共振 (e-NMR) 用于确定相对于溶剂速度的阴离子转移数.
- 布鲁斯,文森特和瓦塔纳贝的方法来计算近似的转移数 (当前分数).
主要成果:
- 正如预期的那样,阴离子扩散明显比阴离子扩散慢.
- 大致的转移数 (当前分数) 是正的,与严格定义的阴子转移数形成鲜明对比.
- 在所有研究的盐度中,严格定义的阴离子转移数被发现是负的.
结论:
- 这项研究揭示了电解质溶液内的复杂的阴离子 - 阴离子相互作用.
- 大量的多价离子离子的缓慢扩散本身并不能改善的转移.
- 测量技术之间的差异凸显了需要仔细解释转移数据的必要性.
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