Structure and Dynamics of the Interfacial Layers between Ionic Liquids and Metal Electrodes
Physical Chemistry of Molecules, Liquids and Interfaces, Biophysical Chemistry
Final Report Abstract
In diesem Projekt wurden folgende grundlegende Ergebnisse erzielt: Unterschiedliche Nullladungspotentiale (PZFC, PZTC) der Grenzfläche IL / Metall konnten über die Zeitskala der zugrundeliegenden Prozesse unterschieden werden. Es wurden starke Hinweise dafür gefunden, dass Overscreening-Effekte an der Grenzfläche IL / Elektrode einen starken Einfluss auf die Kinetik von Ladungstransferreaktionen besitzen. Es konnte gezeigt werden, dass die häufig diskutierten niedrigen CPE-Exponenten in den Impedanzspektren von rauen Metall / IL-Grenzflächen nichts mit der elektrostatischen Doppelschichtbildung zu tun haben, sondern vom Einfluss der Rauigkeit auf langsamere Grenzflächenprozesse herrühren. Es konnten neue Erkenntnisse gewonnen werden, wie 3-Elektroden-Artefakte in den Impedanzspektren von Metall / IL –Grenzflächen minimiert werden können. Mittels einer Kombination von AFM-basierten Messungen konnten Informationen über die 3D-Struktur einer Elektroden / IL – Grenzfläche erhalten werden. Fremdsalz (wie z.B. LiTFSA) stört die Grenzflächenschichten von ionischen Flüssigkeiten. AgTFSA stört die Grenzflächenschichten schon bei sehr niedriger Konzentration, während der elektrochemischen Abscheidung sind keine Grenzflächenschichten mehr feststellbar. Das Grenzflächenverhalten von ionischen Flüssigkeiten auf Halbleitern ist kompliziert und abhängig von der Flüssigkeit. Die im Ultrahochvakuum mittels Tunnelspektroskopie gemessene Bandlücke von Silizium wurde mit einem physikalischen Ansatz erklärt.
Publications
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