Potentialabhängige Struktur und Dynamik molekularer Adschichten an der Grenzfläche zwischen ionischen Flüssigkeiten und Au(111): Eine In‐situ‐Video‐STM‐Studie

Ionische Flüssigkeiten sind für elektrochemische Anwendungen in den Materialwissenschaften und der Energiespeicherung aktuell von großem Interesse. Zum Verständnis der elektrochemischen Reaktivität dieser Systeme bedarf es detaillierter Daten zur Struktur und Dynamik der Grenzflächen dieser Substanzen zu Metallelektroden, die sich merklich von denen in konventionellen Elektrolyten unterscheiden. Wir beschreiben hier Untersuchungen mittels In‐situ‐Hochgeschwindigkeitsrastertunnelmikroskopie (Video‐STM) von Au(111)‐Elektroden in der ionischen Flüssigkeit 1‐Butyl‐1‐methylpyrrolidinium‐bis(trifluormethylsulfonyl)imid ([BMP][TFSA]). [BMP][TFSA] ist eine der am besten verstandenen ionischen Flüssigkeiten mit hoher Stabilität gegenüber Luft und Wasser. Die Messungen liefern direkte Einblicke in die potentialabhängige molekulare Anordnung und das dynamische Verhalten von adsorbierten [BMP] + ‐Kationen der innersten Schicht an der negativ geladenen Au‐Elektrodenoberfläche. Insbesondere werden dabei mit abnehmendem Potential zwei aufeinanderfolgende Übergänge in der Adschichtstrukur und lateralen Mobilität beobachtet.