Vibrationally-Resolved Electrochemical Impedance Spectroscopy

化学 介电谱 电阻抗 电化学 分析化学(期刊) 光谱学 化学工程 电极 无机化学 红外光谱学
作者
Berk Delibas,Sumit Sahu,Ezgi Kutbay,Delaney Carroll,Jahan M. Dawlaty
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.6c03755
摘要

Dynamics of the electrochemical double layer (EDL) is central to understanding electrochemistry. One of the widely used tools for this purpose is the electrochemical impedance spectroscopy (EIS). However, the EDL, even in relatively simple systems, has diverse and complex dynamics. EIS only reports the aggregate response of the EDL and lacks molecular details. To better understand the individual responses of molecular species, and more importantly the complex interplay between them, we demonstrate a new experimental method which combines vibrational spectroscopy with EIS (VibREIS). We rapidly collect ATR-FTIR spectra while modulating the potential over a range of frequencies. Fourier analysis of the IR spectra reveals the magnitudes and phases of the responses of the species inside the EDL that follow the potential. We apply this technique to an EDL composed of azide anion and a cationic surfactant to reveal their dynamics. We discover unexpected results including a phenomenon akin to a "resonance" where the response of azide has a preferred range of frequencies. Additionally, we observe that the surfactant, due to its large size, can not keep up with potential oscillations beyond a threshold frequency and delegates the job of screening the potential to the more agile azide. Finally, we show ion-correlated motion of the interfacial water. These phenomena are not directly inferable from EIS and are revealed only by using VibREIS. We envisage the application of this technique to Faradaic reactions, programmable catalysis, and even the elusive solid electrolyte interfaces in energy storage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
姜1发布了新的文献求助10
刚刚
忆初完成签到,获得积分10
刚刚
CAt5完成签到,获得积分10
1秒前
汤雪婷完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
二三十完成签到,获得积分20
2秒前
灵巧的青寒完成签到,获得积分10
2秒前
眼睛大夜白完成签到 ,获得积分10
3秒前
阿龙啊完成签到 ,获得积分10
3秒前
包容小鸭子完成签到,获得积分10
3秒前
Leo完成签到,获得积分10
3秒前
彭于晏应助老实世倌采纳,获得10
3秒前
大方小蘑菇完成签到,获得积分10
3秒前
QDmaster完成签到,获得积分10
3秒前
lobster发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
lyl完成签到,获得积分10
4秒前
曲小晴完成签到,获得积分10
4秒前
mini完成签到,获得积分10
4秒前
羊羊完成签到,获得积分10
5秒前
学历牛油果完成签到,获得积分10
5秒前
谨慎的绿真完成签到 ,获得积分10
6秒前
健忘半邪发布了新的文献求助10
6秒前
CJW完成签到,获得积分10
6秒前
火星上的毛豆完成签到,获得积分10
6秒前
Ni发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
再见了星空完成签到,获得积分0
7秒前
张大明完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
英姑应助天天采纳,获得10
8秒前
JamesPei应助天天采纳,获得10
8秒前
北鸢完成签到,获得积分10
8秒前
共享精神应助天天采纳,获得10
9秒前
所所应助天天采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.4应助天天采纳,获得10
9秒前
9秒前
斯文败类应助天天采纳,获得10
9秒前
无花果应助天天采纳,获得10
10秒前
bkagyin应助天天采纳,获得30
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7778573
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9318885
关于积分的说明 20366980
捐赠科研通 7365620
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3319222
关于科研通互助平台的介绍 2467256
邀请新用户注册赠送积分活动 2334718