超快光学技术揭示了液体中电气双层如何形成

带电的表面与液体(例如生物细胞壁或电池电极)接触,从液体中引起的离子与充满电的离子。这创建了两个不同的充电区域:液体中的表面本身和一个反电荷区域:所谓的电气双层。虽然对储能设备关键,但其形成速度仍然难以捉摸。

来源:英国物理学家网首页
强的激光脉冲会加热表面并打扰电气双层。学分:MPI-P

带电的表面与液体(例如生物细胞壁或电池电极)接触,从液体中引起的离子与充满电的离子。这创建了两个不同的充电区域:液体中的表面本身和一个反电荷区域:所谓的电气双层。虽然对储能设备关键,但其形成速度仍然难以捉摸。

一组研究人员现在已经开发了一种基于光的技术来观察这一超快过程。结果验证了先前的模型,并将其适用性扩展到各种系统,从生物膜到下一代储能设备。

生物膜 储能设备

这项工作发表在《科学》杂志上。

已发布 科学

是否在电动汽车的电池中,充电在充电过程中分离以提供驾驶能量,在电解电容器中,这些电容器几乎可以在几乎每个电子设备中或电解中都能找到,在这些电容器中,在所有这些技术过程中,水被分解为氢和氧的组件,将其分解为液体中的液体载体,必须朝着液体的固定液移动。此类过程也可以在人体的生物过程中找到,用于储能。

生物过程

所有过程的共同点是在界面上形成了所谓的“电气双层”,在电池的极点,电容器的板,电解中的电极或电池膜上。

对于少量的移动荷载载流子,理论模型和测量值长期以来预测了这些动态,并且可以很好地描述该双层中离子的运动。但是,如果在生物系统中增加了电荷载体的数量,并且对于电池来说是必需的,则这些模型的假设分解了。因此,它仍然是一个谜,该如何确切地形成电气双层。

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