离子液体导电新观点—或可具有半导体特性

2019-09-26 11:59:14 adman 5


基于跟踪RTILs中粒子动力学的特殊数值方法和理论方法,研究人员发现,大多数时候,正离子和负离子以中性对或团簇的形式共存,形成了一种不能导电的中性物质。然而,正离子和负离子会在液体的不同部分成对地以带电粒子的形式出现,使液体具有导电性。

这些离子的出现是由热波动引起的。突然间,这些离子随机地从周围的液体中获得一部分能量,这有助于它们从“成对”的中性状态中释放出来,成为自由带电粒子。然而,这种状态只是暂时的:一段时间后,当它们与另一个带相反电荷的离子结合时,就会回到它们成对的中性状态。

当这种情况发生时,液体中其他地方的另一对离子分裂成自由带电粒子,从而维持液体的导电性和电流,就像一场正在进行的电荷“接力赛”。这与在晶体半导体中观察到的行为相似,由于温度波动,正电荷和负电荷载流子也成对出现。因此,预计在未来的RTILs中还可能发现在半导体中观察到的丰富多样的物理现象。

正如半导体中的这些现象被广泛应用于许多领域一样,这项研究揭示了RTILs也有潜力被以新的、创新的方式加以利用,可能的用途从超级电容器、燃料电池和电池到各种动力装置。

布里安托夫教授是应用数学教授,也是莱斯特大学该项目的负责人。他说:“对RTILs导电机理的了解,似乎为设计具有理想电性能的离子液体开辟了新的领域。”


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