лаборатории Беркли

Выявлена ​​молекулярная структура воды на золотых электродах

Теперь, впервые, исследователи из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли Министерства энергетики США (DOE) (Лаборатория Беркли) наблюдали молекулярную структуру жидкой воды на поверхности золота при различных условиях зарядки.
Микель Салмерон, старший научный сотрудник Отделения материаловедения (MSD) лаборатории Беркли и профессор Отдела материаловедения и инженерии Калифорнийского университета в Беркли, объясняет это в контексте батареи. "На поверхности электрода накопление электрического заряда, вызванное разностью потенциалов (или напряжением), создает сильное электрическое поле, которое вызывает молекулярные перестройки в электролите рядом с электродом."

Возможный путь улучшения электролита для литий-ионных батарей

«Важнейшим процессом в литий-ионных аккумуляторах является перенос ионов лития между электродами», – объясняет Сайкалли. «Коммерческие литий-ионные батареи содержат жидкий электролит, содержащий соль лития, растворенную в системе растворителей алкилкарбоната. В производстве аккумуляторов существуют разногласия по поводу природы локальной сольватационной среды ионов лития в этих растворах, что является важной проблемой, поскольку считается, что десольватация ионов при их движении через отрицательный электрод ограничивает доступную электрическую мощность."
Большинство предыдущих компьютерных симуляций предсказывали тетраэдрическую сольватационную структуру для иона лития в электролите, но новое исследование Сайкалли, Прендергаста, Харриса и их сотрудников показывает, что это не так.
"Наши результаты показывают сольватационное число 4.5, что указывает на нететраэдрическую сольватационную структуру для ионов лития ", – говорит эксперт по литиевым батареям Харрис. "Это противоречит многочисленным теоретическим исследованиям, которые указывали на преимущественно тетраэдрическую координационную структуру с числом сольватации около 2 или 3, в зависимости от преобладания ионного спаривания. …

Раскрытие тайн угольной кислоты: исследователи снимают завесу с важной, но недолговечной молекулы

«Благодаря сочетанию рентгеновской абсорбционной спектроскопии (XAS), теоретического моделирования и компьютерного моделирования мы можем сообщить о первых подробных характеристиках гидратной структуры газообразного диоксида углерода, растворенного в воде», – говорит Ричард Сайкалли, химик из Отделение химических наук лаборатории Беркли и профессор химии Калифорнийского университета в Беркли, который возглавляет это исследование. …

Прорыв в изучении взаимодействий лазера и плазмы: новый инструмент трехмерного моделирования обеспечивает расширенную масштабируемость для моделирования физики сверхвысокой интенсивности

В экспериментах с лазерной плазмой, например, в Центре лазерных ускорителей Berkeley Lab (BELLA) и CEA Saclay – международном исследовательском центре во Франции, входящем в Комиссию по атомной энергии Франции, – очень большие электрические поля в плазме, которые ускоряют частицы. лучи высоких энергий на гораздо более короткие расстояния по сравнению с существующими ускорительными технологиями. …

Природная кладка: первые шаги в том, как тонкие белковые листы образуют многогранные оболочки: первое в своем роде исследование показывает начальные этапы сборки бактериальных микрокомпартментов

Исследование, проведенное учеными из U.S. Национальная лаборатория Лоуренса Беркли Министерства энергетики (Лаборатория Беркли) и Университет штата Мичиган в сотрудничестве с Ливерпульским университетом предоставляют новые подсказки для ученых, стремящихся использовать эти трехмерные структуры в качестве «нанореакторов», чтобы выборочно всасывать токсины или производить желаемые продукты. …

Все электронные сигареты выделяют вредные химические вещества, но некоторые из них выделяют больше, чем другие: исследование выявило два дополнительных канцерогена, о которых ранее не сообщалось в парах электронных сигарет

Исследование, опубликованное в журнале Environmental Science & Technology, показало, что термическое разложение пропиленгликоля и глицерина, двух растворителей, присутствующих в большинстве «электронных жидкостей» (вещества, испаряемого электронной сигаретой), приводит к выбросам токсичные химические вещества, такие как акролеин и формальдегид. …

Как сделать литий-ионные аккумуляторы непобедимыми

Теперь, после нескольких лет исследований, проводимых Национальной лабораторией Лоуренса в Беркли (Berkeley Lab), ученые добились значительного прогресса в разработке катодов батарей с использованием нового класса материалов, которые обеспечивают батареи с такой же, если не более высокой плотностью энергии, чем обычные литий-ионные батареи. …