组合方法更详细地探测界面电化学
RIKEN的电化学专家采用两管齐下的方法，将有助于理解和设计更高效的能量存储系统，从而探索了电极与电解质之间界面处电荷的分布。设计高效的电池和燃料电池需要了解离子和电子在电极与电解质(浸入电极的溶液)之间的界面处的行为。施加电压后，电极带电，带有相反电荷的离子开始在其表面积聚。离子在电极上形成一层，其浓度随与电极的距离而减小。但是，离子结构与电极-电解质界面的电化学性质之间的关系尚不清楚。
现在，RIKEN表面和界面科学实验室的Raymond Wong及其同事已经探究了金电极和各种电解质之间带电界面的能量学和结构(图1)。
他们通过在电极表面上组装一层氧化还原活性分子来做到这一点。这些长链分子的一端与电极结合，而另一端(含有铁原子的二茂铁头)则暴露于电解质中。通过施加适当的电压使其在中性和带正电状态之间切换，二茂铁单元很容易被氧化和还原。这样的二茂铁单层是探索由电解质中不同种类的阴离子补偿单层电荷所引起的结构和能量变化的理想探针。
Wong和他的同事们将循环伏安法(通常在电化学中使用)与光电子能谱相结合，提供了有关电极-单层-电解质界面上电子行为的直接信息。他们在一个室内进行了电化学测量，然后将其抽空并转移到超高真空室中，在那里他们进行了光谱测量。该程序使团队能够在不同的施加电势下获得电极-单层-电解质界面的快照。
Wong解释说：“我们的目标是在微观和分子水平上更好地理解电极-电解质的界面，而这是其他电化学或原位方法无法轻易获得的。”
Wong指出，该方法用途广泛，可应用于其他系统。“我们的方法可以扩展到研究半导体电极中的界面能学，并可以提供更多与生化传感，氧化还原诱导的纳米致动器和伪电容储能相关的表面结合的氧化还原-活性系统中电解质效应和界面能的更多见解。”
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