En ny enhet utformad för att hjälpa forskare att studera i detalj vad som händer under elektrokemiska reaktioner har utvecklats av forskare vid Center for Innovation in New Energies (CINE) i samarbete med forskare vid Brazilian Synchrotron Light Laboratory (LNLS), en enhet i det brasilianska centret för forskning inom energi och material (CNPEM). CINE är ett Engineering Research Center (ERC) etablerat av FAPESP (São Paulo Research Foundation) och Shell och är värd för University of Campinas (UNICAMP) i delstaten São Paulo, Brasilien.

Enheten, en spektroelektrokemisk cell, förbättrar prestandan hos bränsleceller, elektrolysatorer, batterier och andra apparater som används för att omvandla kemisk energi till elektricitet eller vice versa. En hel del forskning om utrustning av detta slag har gjorts som ett led i arbetet med att utveckla lösningar för förnybar energi som genererar och lagrar.

Den nya enheten är en cell som kan användas för att övervaka elektrokemiska experiment med en rad spektroskopiska instrument som arbetar i specifika frekvensband i det elektromagnetiska spektrumet, som infraröd, synligt ljus, och röntgenstrålar, och att multilateralt analysera materialets beteende vid elektrokemiska reaktioner - både molekyler i elektrolytlösning och elektroder.

En artikel om forskningen publiceras som en framsida av ChemElectroChem , vid sidan av en intervju med den senaste författaren, Pablo Sebastián Fernández, en forskare på CINE.

"Den största skillnaden och fördelen med vår enhet är att olika typer av analyser kan utföras med en enda cell, tack vare ett fönster som kan bytas ut i enlighet med analysen av intresse, "Fernández berättade för Agência FAPESP." Det är möjligt att använda fönster som är transparenta mot infrarött, fönster genomskinliga för synligt ljus och fönster genomskinliga för röntgenstrålar, erhålla spektroskopisk analys i vart och ett av dessa frekvensband, bland annat."

Detta betyder att en enda cell kan infra -infraröd spektroskopi in situ, Ramanspektroskopi (som använder synligt ljus), och röntgenabsorption och diffraktion, bland andra tekniker.

Bortsett från det speciella fönstret, enheten innehåller alla normala komponenter i en elektrokemisk cell, såsom en arbetselektrod, motelektrod, referenselektrod, och elektrolyt med salter och molekyler av intresse.

"De elektromagnetiska strålningsstrålarna som passerar genom fönstret interagerar med båda intressanta molekylerna, som finns i elektrolyten, och katalysatorn vars effektivitet studeras, "Sa Fernández.

En annan fördel, han lade till, är att den elektrolytiska lösningen kan ändras under analysen och mätas under flödesförhållanden, tack vare cellens arkitektur.