Enheden forfiner analysen af ​​materialer til brændselsceller og batterier

En ny enhed designet til at hjælpe forskere med at studere i detaljer, hvad der sker under elektrokemiske reaktioner, er blevet udviklet af forskere ved Center for Innovation in New Energies (CINE) i samarbejde med forskere ved det brasilianske Synchrotron Light Laboratory (LNLS). en enhed i det brasilianske center for forskning i energi og materialer (CNPEM). CINE er et Engineering Research Center (ERC) etableret af FAPESP (São Paulo Research Foundation) og Shell og er vært for University of Campinas (UNICAMP) i staten São Paulo, Brasilien.

Enheden, en spektroelektrokemisk celle, forbedrer brændselscellernes ydeevne, elektrolysatorer, batterier og andre apparater, der bruges til at omdanne kemisk energi til elektricitet eller omvendt. En stor del forskning i udstyr af denne art er blevet udført som en del af bestræbelserne på at udvikle vedvarende energiproduktion og -lagringsløsninger.

Den nye enhed er en celle, der kan bruges til at overvåge elektrokemiske eksperimenter, der involverer en række spektroskopiske instrumenter, der opererer i specifikke frekvensbånd af det elektromagnetiske spektrum, såsom infrarød, synligt lys, og røntgen, og at analysere multilateralt materialers opførsel i elektrokemiske reaktioner - både molekyler i elektrolytopløsning og elektroder.

En artikel om forskningen udgives som et forsideindslag af ChemElectroChem , sammen med et interview med den sidste forfatter, Pablo Sebastián Fernández, en forsker ved CINE.

"Den største forskel og fordel ved vores enhed er, at forskellige slags analyser kan udføres med en enkelt celle, takket være et vindue, der kan skiftes ud i overensstemmelse med interesseanalysen, " Fernández fortalte Agência FAPESP. "Det er muligt at bruge vinduer, der er transparente til infrarøde, vinduer gennemsigtige for synligt lys og vinduer gennemsigtige for røntgenstråler, opnåelse af spektroskopisk analyse i hvert af disse frekvensbånd, blandt andet."

Dette betyder, at en enkelt celle er i stand til in situ infrarød spektroskopi, Raman-spektroskopi (som bruger synligt lys), og røntgenabsorption og diffraktion, blandt andre teknikker.

Bortset fra det særlige vindue, enheden indeholder alle de normale komponenter i en elektrokemisk celle, såsom en arbejdselektrode, modelektrode, referenceelektrode, og elektrolyt med salte og molekyler af interesse.

"De elektromagnetiske strålingsstråler, der passerer gennem vinduet, interagerer med begge de molekyler af interesse, som er i elektrolytten, og katalysatoren, hvis effektivitet bliver undersøgt, " sagde Fernandez.

En anden fordel, han tilføjede, er, at den elektrolytiske opløsning kan ændres under analysen og måles under strømningsforhold, takket være cellens arkitektur.