Structure and Dynamics of the Interfacial Layers between Ionic Liquids and Metal Electrodes

离子液体与金属电极界面层的结构和动力学

基本信息

  • 批准号:
    253493261
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Grants
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2013-12-31 至 2017-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The structure and dynamics of the interfacial layer between ionic liquids (ILs) and electrode materials play an important role for many applications in the fields of electrochemical energy storage and conversion as well as electrochemical metal deposition. Based on our recent work in this field, we plan to study new aspects of the IL/electrode interface and to advance new experimental developments. One important aspect is the determination of the potential of zero charge (PZC). In the case of IL-based electrolytes, there are hardly any systematic PZC studies. Well-known methods from aqueous electrochemistry will be tested, modified and improved. Furthermore, we plan to study the influence of the interfacial layer on the charge transfer kinetics of simple redox couples in ILs. When well-known ferrocene- and cobaltocene-based redox couples are substituted with electron donating and electron withdrawing groups, redox kinetics in a large part of the electrochemical window of typical ILs can be measured. In this project, we will also set fundamentals for UHV electrochemistry. To this end, ultrapure IL films will be deposited on metal electrode by means of evaporation techniques. Finally, we plan to study the influence of dissolved salts on IL/metal interfaces as well as the structure and dynamics of IL/carbon interfaces, the latter being relevant for supercapacitor applications.
离子液体(IL)和电极材料之间的界面层的结构和动力学对于电化学能量存储和转换以及电化学金属沉积领域的许多应用发挥着重要作用。基于我们最近在该领域的工作,我们计划研究 IL/电极界面的新方面并推进新的实验开发。一个重要的方面是零电荷电势 (PZC) 的确定。对于基于 IL 的电解质,几乎没有任何系统的 PZC 研究。众所周知的水电化学方法将得到测试、修改和改进。此外,我们计划研究界面层对离子液体中简单氧化还原对的电荷转移动力学的影响。当众所周知的二茂铁和二茂钴基氧化还原电对被供电子基团和吸电子基团取代时,可以测量典型离子液体电化学窗口大部分的氧化还原动力学。在这个项目中,我们还将为特高压电化学奠定基础。为此,将通过蒸发技术将超纯离子液体薄膜沉积在金属电极上。最后,我们计划研究溶解盐对 IL/金属界面的影响以及 IL/碳界面的结构和动力学,后者与超级电容器应用相关。

项目成果

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会议论文数量(0)
专利数量(0)
3-Dimensional Structure of a Prototypical Ionic Liquid–Solid Interface: Ionic Crystal-Like Behavior Induced by Molecule–Substrate Interactions
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcc.6b02232
  • 发表时间:
    2016-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    D. Ebeling;Stephan Bradler;B. Roling;A. Schirmeisen
  • 通讯作者:
    D. Ebeling;Stephan Bradler;B. Roling;A. Schirmeisen
In Situ Atomic Force Microscopic Studies of the Interfacial Multilayer Nanostructure of LiTFSI–[Py1, 4]TFSI on Au(111): Influence of Li+ Ion Concentration on the Au(111)/IL Interface
  • DOI:
    10.1021/acs.jpcc.5b04562
  • 发表时间:
    2015-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    A. Lahiri;T. Carstens;R. Atkin;N. Borisenko;F. Endres
  • 通讯作者:
    A. Lahiri;T. Carstens;R. Atkin;N. Borisenko;F. Endres
Minimizing Artifacts in Three-electrode Double Layer Capacitance Measurements Caused by Stray Capacitances
  • DOI:
    10.1016/j.electacta.2015.07.074
  • 发表时间:
    2015-09-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.6
  • 作者:
    Balabajew, M.;Roling, B.
  • 通讯作者:
    Roling, B.
Time-resolved determination of the potential of zero charge at polycrystalline Au/ionic liquid interfaces.
  • DOI:
    10.1063/1.5016300
  • 发表时间:
    2018-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    N. Vargas‐Barbosa;B. Roling
  • 通讯作者:
    N. Vargas‐Barbosa;B. Roling
Influence of a silver salt on the nanostructure of a Au(111)/ionic liquid interface: an atomic force microscopy study and theoretical concepts.
  • DOI:
    10.1039/c7cp08243f
  • 发表时间:
    2018-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    V. Hoffmann;G. Pulletikurthi;T. Carstens;A. Lahiri;A. Borodin;Max Schammer;Birger Horstmann;A. Latz;F. Endres
  • 通讯作者:
    V. Hoffmann;G. Pulletikurthi;T. Carstens;A. Lahiri;A. Borodin;Max Schammer;Birger Horstmann;A. Latz;F. Endres
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