カリフォルニア大学バークレー校の科学者は、水分子が金属電極の近くでどのように移動するかを最初に直接観察しました。 Journal Natureに掲載されたこの発見は、バッテリーやその他の電気化学デバイスを設計する新しい方法につながる可能性があります。
水は極性分子であり、それは正の端と負の端を持っていることを意味します。水分子が金属電極の近くにある場合、分子の正の端は負の電極に引き付けられ、分子の負の端が撃退されます。これにより、電極を指す正の端で向けられた水分子の層が作成されます。
水分子のこの層の厚さは、電気化学デバイスの性能にとって重要です。層が厚すぎると、電極と電解質の間の流れが可能になり、デバイスの効率を低下させる可能性があります。層が薄すぎると、電極の腐食につながる可能性があります。
研究者は、スキャントンネル顕微鏡（STM）と呼ばれる技術を使用して、金属電極の近くの水分子を画像化しました。 STMは、科学者が材料の表面に原子と分子を見ることができる強力なツールです。
研究者は、電極近くの水分子の層が厚さ約1ナノメートルであることを発見しました。この層は、研究者が予想していたよりも厚く、水分子は以前に考えられていたよりも金属電極に強く引き付けられていることを示唆しています。
この発見は、バッテリーやその他の電気化学デバイスの設計に影響を与える可能性があります。水分子が金属電極の近くでどのように移動するかを理解することにより、科学者はより効率的で長持ちするデバイスを設計できる可能性があります。
