Neuaritige Klasse ionischer Flüssigkeiten

Forscher des MIT (Massachusetts Institute of Technology) haben eine neue Flüssigkeit entwickelt, welche die Effizienz und die Stabilität von Elektrolytschichten verbessern.


Ionische Flüssigkeiten basieren meist auf Flüssigsalzen. Für die Entwicklung der neuen Klasse wurde der Flüssigkeit eine Verbindung zugesetzt, welche einem Tensid ähnlich ist wie sie bei der Dispersion von Ölunfällen verwendet wird.


Dieses Proof of Concept stellt ein neues Paradigma für die elektrochemische Energiespeicherung dar, erläutern die Forscher in ihrem Bericht im "Nature Matrials" Magazin.


MIT Postdoc Xianwen Mao, der Hauptautor des Berichts sagt: "Die neue Materialklasse könnte eine Vielzahl von Anwendungen für Hochtemperatur-Energiespeicherung haben. Das Elektrolyt ist sehr sicher und gleichzeitig Leistungsfähiger. Damit wäre es sogar denkbar, dass zukünftige Superkondensatoren mehr Energie Speichern als Batterien"


Der Schlüssel zu dieser Effektivität liegt in der Art und Weise, wie sich die Moleküle in der Flüssigkeit automatisch ausrichten und in einer geschichteten Konfiguration auf der Metallelektrodenoberfläche enden. Die Moleküle, die an einem Ende eine Art Schwanz haben, richten sich mit den Köpfen nach außen zur Elektrode oder von ihr weg aus, und die Schwänze bündeln sich alle in der Mitte und bilden eine Art Sandwich. Dies wird als selbstorganisierende Nanostruktur bezeichnet. Diese sehr geordnete Struktur trägt dazu bei, ein Phänomen namens "Overscreening" zu verhindern, das bei anderen ionischen Flüssigkeiten auftreten kann, bei denen die erste Ionenschicht, die sich auf einer Elektrodenoberfläche ansammelt, mehr Ionen enthält, als es entsprechende Ladungen auf der Oberfläche gibt.



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