可以观察到离子在不同孔 道中的吸附情况 SAXS/ SANS X射线中子在不同散射利用散射强度的变化(电仅基于散射很难区分离子(475 角下的散射强度 子密度以及阴离子和阳离的类型和数量。 子原子核有一定差异)解 释能量存储机制。 将质量变化与吸附的阴离 子或阳离子的化合价结合很难证明质量的变化来源 起来可以用来定量估计吸于无机、含溶剂的有机电 通过石英晶体的振动频率附种类; 解质(阴离子,阳离子或 EQCM 得到电极质量 探测在有/无溶剂的情况溶剂分子)。且不适用于56.57 下电解质中吸附离子时质粘弹性样品和赝电容体 量变化,可以检测出限域系。 去溶剂化过程 可以分别测量孔内和孔外 离子浓度 NMR 局部环境中的核磁共振频可以定量研究不同环境中分辨率有限,需含有磁矩 率和强度 离子数目的变化;核磁峰不为零的原子核 宽度的变化提供了离子动 力学信息 3.1原位红外光谱
SAXS / SANS X 射线/中子在不同散射 角下的散射强度 可以观察到离子在不同孔 道中的吸附情况； 利用散射强度的变化（电 子密度以及阴离子和阳离 子原子核有一定差异）解 释能量存储机制。 仅基于散射很难区分离子 的类型和数量。 [47,55] EQCM 通过石英晶体的振动频率 得到电极质量 将质量变化与吸附的阴离 子或阳离子的化合价结合 起来可以用来定量估计吸 附种类； 探测在有/无溶剂的情况 下电解质中吸附离子时质 量变化，可以检测出限域 去溶剂化过程。 很难证明质量的变化来源 于无机、含溶剂的有机电 解质（阴离子，阳离子或 溶剂分子）。且不适用于 粘弹性样品和赝电容体 系。 [56,57] NMR 局部环境中的核磁共振频 率和强度 可以分别测量孔内和孔外 离子浓度； 可以定量研究不同环境中 离子数目的变化；核磁峰 宽度的变化提供了离子动 力学信息。 分辨率有限，需含有磁矩 不为零的原子核。 [58–60] 3.1 原位红外光谱
04 nermal retlection Extemal reflection (d) 240022004000A00o 50010001-12 (e) M!√ 100150200290300560 图2.(a)配备内反射和外反射装置原位红外示意图。改编自2012年文献[61],美国科学 促进会版权所有。对于(b)CDC和(c)OLC,在5mV/s的扫描速率下,从-1.5至+1.5 V的三个CV周期中, EMIM-TFSI的归一化红外吸收率是时间的函数。(d)在-1至+1V 的三个CV循环中,电解液为50% EMIM-TESI/PC浓度下的归一化红外吸收率随时间的变 化。改编自2013年文献62],美国科学促进会版权所有。(e)NCNF和(f)KOH活化 NCNF的电极在纯 EMIM-TESI电解质中EMIM+和TFSI的从0到1V的三个CV循环中初 始时间分辨浓度(单位gMTs/gstk)。改编自2014年文献[63],美国科学促进协会版 权所有。 对于原位红外光谱,一个挑战就是如何确保入射光精准到达电极/电解质界 面或所需区域。在各种配置中,原位衰减全反射(ATR)红外光谱展现出较为强 大的功能,可研究电化学界面,因为ATR可降低溶剂吸收背景信号。通常在ATR IR中有内部和外部反射两种模式,如图2(a)所示。在内反射电解槽中(图2 (a)中的左图),高折射率的红外窗口(Ge、Si、ZnSe等)镀有一层几十纳米厚 的金属薄膜(工作电极)。全反射发生在金属膜和窗口之间的界面处,但是红外 光的波仍可以通过金属膜到达溶液并呈指数衰减。红外线可以穿透04-1m深度 的工作电极(取决于波长),可很好的探测到所吸附的物质。在外反射中(图2
图 2.（a）配备内反射和外反射装置原位红外示意图。改编自 2012 年文献[61]，美国科学 促进会版权所有。对于（b）CDC 和（c）OLC，在 5 mV / s 的扫描速率下，从-1.5 至+1.5 V 的三个 CV 周期中，EMIM-TFSI 的归一化红外吸收率是时间的函数。（d）在-1 至+1 V 的三个 CV 循环中，电解液为 50％EMIM-TFSI / PC 浓度下的归一化红外吸收率随时间的变 化。改编自 2013 年文献[62]，美国科学促进会版权所有。（e）NCNF 和（f）KOH 活化 NCNF 的电极在纯 EMIM-TFSI 电解质中 EMIM +和 TFSI-的从 0 到 1 V 的三个 CV 循环中初 始时间分辨浓度（单位 gEMIM-TFSI / gelectrode）。改编自 2014 年文献[63]，美国科学促进协会版 权所有。 对于原位红外光谱，一个挑战就是如何确保入射光精准到达电极/电解质界 面或所需区域。在各种配置中，原位衰减全反射（ATR）红外光谱展现出较为强 大的功能，可研究电化学界面，因为 ATR 可降低溶剂吸收背景信号。通常在 ATR IR 中有内部和外部反射两种模式，如图 2（a）所示。在内反射电解槽中（图 2 （a）中的左图），高折射率的红外窗口（Ge、Si、ZnSe 等）镀有一层几十纳米厚 的金属薄膜（工作电极）。全反射发生在金属膜和窗口之间的界面处，但是红外 光的波仍可以通过金属膜到达溶液并呈指数衰减。红外线可以穿透 0.4-1m 深度 的工作电极（取决于波长），可很好的探测到所吸附的物质。在外反射中（图 2