Enerji depolama teknolojilerinde yeni bir dönem açabilecek bir keşif gerçekleştirildi. Bilim insanları, angström boyutundaki ultra ince kanallarda sıkıştırılan iyonik sıvıların elektriksel iletkenliğinde dramatik artışlar gözlemledi.
Araştırmacılar, [EMIM]+[TFSI]- adlı iyonik sıvıyı model sistem olarak kullanarak, van der Waals kuvvetleriyle oluşturulan 2D yarık kanallar içinde çalıştılar. Bu sistemde kanal yüksekliğini sistematik olarak değiştirerek, sıkışmanın iletkenlik üzerindeki etkisini incelediler.
En çarpıcı sonuç, 1,02 nanometre yüksekliğindeki kanallarda elde edildi. Bu boyutta sıkıştırılan iyonik sıvı, 26,7 S/m iletkenlik değerine ulaşarak normal halinden 30 kat daha iyi performans gösterdi. Bu artışın arkasında, dar kanal içinde iyon katmanlarının yapısal olarak yeniden düzenlenmesi yatıyor.
Moleküler sıkışma altındaki iyon taşınımını anlamak, nanoboyutlu kanallarda iyonik hareketin gerçekleştiği gelecek nesil enerji teknolojileri için hayati önem taşıyor. Bu bulgular, süperkapasitörler, lityum-iyon bataryalar ve yakıt pillerinin verimliliğini artırmak için yeni yaklaşımlar sunabilir.
Araştırma, sıkışmanın iletkenlik üzerinde monoton olmayan bir etki gösterdiğini ortaya koydu. Bu da optimal performans için belirli boyutların kritik olduğunu gösteriyor.