Macroscopic conductivity of aqueous electrolyte solutions scales with ultrafast microscopic ion motions

电解质 电导率 化学物理 分子动力学 离子电导率 离子 离子键合 材料科学 缩放比例 介电谱 吸收(声学) 电介质 化学 电化学 计算化学 物理化学 光电子学 复合材料 数学 电极 有机化学 几何学
作者
Vasileios Balos,Sho Imoto,Roland R. Netz,Mischa Bonn,Douwe Jan Bonthuis,Yuki Nagata,Johannes Hunger
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:11 (1) 被引量:41
标识
DOI:10.1038/s41467-020-15450-2
摘要

Abstract Despite the widespread use of aqueous electrolytes as conductors, the molecular mechanism of ionic conductivity at moderate to high electrolyte concentrations remains largely unresolved. Using a combination of dielectric spectroscopy and molecular dynamics simulations, we show that the absorption of electrolytes at ~0.3 THz sensitively reports on the local environment of ions. The magnitude of these high-frequency ionic motions scales linearly with conductivity for a wide range of ions and concentrations. This scaling is rationalized within a harmonic oscillator model based on the potential of mean force extracted from simulations. Our results thus suggest that long-ranged ionic transport is intimately related to the local energy landscape and to the friction for short-ranged ion dynamics: a high macroscopic electrolyte conductivity is thereby shown to be related to large-amplitude motions at a molecular scale.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
852应助三余采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
猴猴完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
科研通AI6应助宫懿流苏采纳,获得10
2秒前
科目三应助Jade采纳,获得10
3秒前
4秒前
科研通AI6应助文静元霜采纳,获得10
4秒前
宋杓发布了新的文献求助10
5秒前
扶光发布了新的文献求助10
5秒前
聂慕凝发布了新的文献求助10
6秒前
小大夫王鹏飞完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
爱笑灵雁发布了新的文献求助10
9秒前
bkagyin应助summer采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
chenqiumu应助宫懿流苏采纳,获得30
11秒前
11秒前
烂漫碧灵发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
三余发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
dddd完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
浮游应助michael采纳,获得10
14秒前
宋杓完成签到,获得积分10
15秒前
无敌霸王花应助布鲁鲁采纳,获得20
15秒前
shgook发布了新的文献求助20
16秒前
浮生若梦应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
小蘑菇应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
思源应助米兰无敌采纳,获得10
16秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得30
17秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Fermented Coffee Market 2000
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
Critical Thinking: Tools for Taking Charge of Your Learning and Your Life 4th Edition 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
Constitutional and Administrative Law 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5262524
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4423472
关于积分的说明 13769822
捐赠科研通 4298194
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2358305
邀请新用户注册赠送积分活动 1354627
关于科研通互助平台的介绍 1315823