Frequency-dependent double layer capacitances  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
112034
Type K
Principal investigator Pajkossy, Tamás
Title in Hungarian Frekvenciafüggő kettősréteg-kapacitások
Title in English Frequency-dependent double layer capacitances
Keywords in Hungarian impedancia, kinetika, határfelület, ionfolyadék, elektród
Keywords in English impedance, kinetics, interface, ionic liquid, electrode
Discipline
Physical Chemistry and Theoretical Chemistry (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Electrochemistry
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Institute of Materials and Environmental Chemistry (Research Center of Natural Sciences, Hungarian Academy of Sciences)
Participants Bakos, István
Fekete, Éva
Felhosi, Ilona
Lendvayné Györik, Gabriella
Marek, Tamás
Mészáros, Gábor
Vesztergom, Soma
Starting date 2015-01-01
Closing date 2018-12-31
Funding (in million HUF) 20.097
FTE (full time equivalent) 12.30
state running project





 

Final report

 
Results in Hungarian
A projekt két témára épült fel. Az első téma ionfolyadékokban végzendő elektrokémiai mérések végzése, a második pedig nagyfelületű elektródok impedanciafüggvényéről szóló elméletek tökéletesítése. Mindkét téma azzal kapcsolatos, hogy az elektródimpedancia nem tisztán kapacitív, hanem a kapacitás frekvenciafüggő. Az első témával kapcsolatosan különböző elektrokémiai kísérletet végeztünk, főleg kettősréteg-kapacitásokat határoztunk meg egykristály nemesfém elektródokon, különböző ionfolyadékokban. A kettősréteg-kapacitások frekvenciafüggését elemezve arra a következtetésre jutottunk, hogy a még látszólag ideálisan kapacitív határfelületeknél sem pillanatszerűek a töltő-kisütő áram-tranziensek, vagyis a kettősréteg nem tisztán elektrosztatikus eredetű – miként azt a vonatkozó elméleteink feltételezik. A másik témában újravizsgáltuk annak – főleg a tranziensek alakjára és impedanciák frekvenciafüggésére vonatkozó – elektrokémiai következményeit, ha a nagyon nagyfelületű elektródok geometriáját fraktálgeometriai elemekkel közelítjük. A projekt “melléktermékei” között megemlítendők egy nagypontosságú műszer kifejlesztése, elektrokatalizátorok minősítése és egy szennyvíztisztító eljárás kidolgozása során elért eredmények.
Results in English
Two issues were the subjects of this project: First, to perform electrochemical experiments in ionic liquids; second, to elaborate a double layer impedance theory for extremely high surface area electrodes. These subjects are related to that the interfacial capacitance is or appears to be frequency dependent. To the first subject, we made various electrochemical measurements, mostly double layer capacitance measurements on single crystalline noble metal surfaces in various ionic liquids. We analyzed the frequency dependences of the capacitance and concluded that on these, apparently ideal, ideally polarizable electrochemical interfaces that charging / discharging following potential changes is not instantaneous hence the double layer is not (solely) of electrostatic nature – as assumed in „classical” double layer theories. This statement is important for theoreticians for their future work. In the second topic we re-analyzed the electrochemical consequences – in particular, the transients’ shape and the frequency dependence of the impedance - of the electrode roughness when it can be modelled by fractal geometry. As “by-products” of the project, a high precision electrochemical instrument was developed; electro-catalysts were characterized electrochemically, and electrochemical processes of a waste-water cleaning procedure were analyzed.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=112034
Decision
Yes





 

List of publications

 
István Bakos, András Paszternák, David Zitoun: Pd/Ni Synergestic Activity for Hydrogen Oxidation Reaction in Alkaline Conditions, Electrochimica Acta, 2015
C. Müller, K. Németh, S. Vesztergom, T. Pajkossy, T. Jacob: The interface between HOPG and 1-butyl-3-methyl-imidazolium hexafluorophosphate, Phys. Chem. Chem. Phys., 2016
Claus Müller, Soma Vesztergom, Tamás Pajkossy, Timo Jacob: Immersion measurements of potential of zero total charge (pztc) of Au (100) in an ionic liquid, Electrochimica Acta, 2016
Éva Fekete, Béla Lengyel, Tamás Cserfalvi, Tamás Pajkossy: Electrochemical dissolution of aluminium in electrocoagulation experiments, J. Solid State Electrochem., 2016
Marcin Lindner, Michal Valášek, Jan Homberg, Kevin Edelmann, Lukas Gerhard, Wulf Wulfhekel, Olaf Fuhr, Tobias Wächter, Michael Zharnikov, Viliam Kolivoška, Lubomír Pospíšil, Gábor Mészáros, Magdaléna Hromadová, Marcel Mayor: Molecular Tripods. Importance of the Anchor Group Position (Para versus Meta) in Tetraphenylmethane Tripods: Synthesis and Self-Assembly Features, Chem. Eur. J., 2016
Tamás Pajkossy, Rafal Jurczakowski: Electrochemical Impedance Spectroscopy in Interfacial Studies, Current Opinion in Electrochemistry, 2017
Tamás Pajkossy , Gábor Mészáros, Ilona Felhősi, Tamás Marek, Lajos Nyikos: A multisine perturbation EIS system for characterization of carbon nanotube layers, Bulgarian Chemical Communications, 2017
István Bakos, András Paszternák, David Zitoun: Pd/Ni Synergestic Activity for Hydrogen Oxidation Reaction in Alkaline Conditions, Electrochimica Acta, 2015
Claus Müller, Soma Vesztergom, Tamás Pajkossy, Timo Jacob: Immersion measurements of potential of zero total charge (pztc) of Au (100) in an ionic liquid, Electrochimica Acta, 2016
Marcin Lindner, Michal Valášek, Jan Homberg, Kevin Edelmann, Lukas Gerhard, Wulf Wulfhekel, Olaf Fuhr, Tobias Wächter, Michael Zharnikov, Viliam Kolivoška, Lubomír Pospíšil, Gábor Mészáros, Magdaléna Hromadová, Marcel Mayor: Molecular Tripods. Importance of the Anchor Group Position (Para versus Meta) in Tetraphenylmethane Tripods: Synthesis and Self-Assembly Features, Chem. Eur. J., 2016
T Pajkossy: Electrochemistry of Fractal Surfaces, Encyclopedia of Interfacial Chemistry: Surface Science and Electrochemistry, 2017
Tamás Pajkossy , Gábor Mészáros, Ilona Felhősi, Tamás Marek, Lajos Nyikos: A multisine perturbation EIS system for characterization of carbon nanotube layers, Bulgarian Chemical Communications, 2017
T. Pajkossy: Analysis of quasi-reversible cyclic voltammograms: Transformation to scanrate independent form, Electrochemistry Communications, 2018
Tamás Pajkossy, Claus Müller, Timo Jacob: The metal–ionic liquid interface as characterized by impedance spectroscopy and in situ scanning tunneling microscopy, Phys.Chem.Chem.Phys., 2018
T. Pajkossy: Slow Charging/Discharging Processes of the Electrochemical Double Layer, Bulgarian Chemical Communications, 2018
T. Pajkossy, S. Vesztergom: Analysis of voltammograms of quasi-reversible redox systems: Transformation to potential program invariant form, Electrochimica Acta, 2019





 

Events of the project

 
2018-04-18 10:55:20
Résztvevők változása
2016-01-13 11:13:52
Résztvevők változása




Back »