课题组与浙江大学合作论文被Journal of Materials Chemistry A接收
发布时间: 2022-12-23  浏览次数: 404

近日,课题组与浙江大学彭新生教授合作论文“Enhanced Ion Conductivity of Water-in-Salt Electrolytes by Nanochannel Membranes”被Journal of Materials Chemistry ASCI一区TOPIF=14.511)接收,课题组硕士研究生郝喜顺为论文共同第一作者,燕友果教授与彭新生教授为共同通讯作者。

近年来研究发现,低浓度电解质在纳米通道中的离子传输作用更强,但这一现象在高浓度电解质中还没有得到很好的理解。本文研究了锂电解质在氧化石墨烯(GO)纳米通道中的离子传输行为,并与体相溶液对比,发现二维纳米通道的约束效应可以很大程度上增强离子传输速率,为纳米约束条件下高浓度电解质的离子传输机制提供了新见解。分子模拟结果表明,水、TFSI-Li+在纳米片夹层内部呈分层结构特征,这一现象归结于受限空间中水和离子液体与GO纳米片之间较强的相互作用。此外,特殊分层结构导致层间离子液体粘度降低,自由体积比增加,这降低了运移阻力,有利于离子的传输。对于水分子,层间离子液体自由体积的增加同样促进水的输运。同时,GO表面对水的强吸附导致中心水密度降低,削弱了水分子间的氢键相互作用,促进水快速运移。该工作揭示了高浓度电解质在受限空间内快速传输的原因,为能源环境设备设计高性能的电解质提供了新策略。




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