С помощью трехмерной атомно-силовой микроскопии ученым удалось раскрыть тайну необычного слоя внутри аккумуляторов. Они изучили динамику молекулярных структур на границе твердого тела и жидкости. Рассказываем, к каким выводам пришли специалисты.
Электрохимические элементы, включая знакомые всем батареи, объединяют достижения химии, физики, материаловедения и электроники, снабжая энергией широкий спектр устройств — от мобильных гаджетов до транспортных средств. Одновременно они выступают катализатором глубоких научных исследований, нацеленных на детальное понимание их внутренней структуры и молекулярных изменений, пишет ScienceDaily.
Ученые Инженерного колледжа Грейнджера при Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне завершили фундаментальное исследование одного важного, но ранее недостаточно изученного свойства электрохимических элементов: неоднородности жидкости на границах ее раздела с твердым телом. Микроскопические снимки показывают, что межфазные структуры, именуемые двойными электрическими слоями (ДЭС), демонстрируют определенную организацию конфигураций в ответ на осаждение химических соединений на поверхность твердых тел.
Электрохимические ячейки используют подвижные заряды внутри жидких электролитов для поддержания электрического дисбаланса, который приводит к возникновению разности потенциалов между двумя выводами. Еще сто лет назад ученые обнаружили существование ДЭС на границе жидкого электролита и твердого проводника, обеспечивающих разницу потенциалов. Эти слои формируются электролитами, упорядочивающимися в тонкую пленку толщиной порядка нескольких нанометров на границе сред.
Источник: hi-tech.mail.ru