于韦斯屈莱大学在电化学方面的高级研究揭示了各种因素，尤其是电解质离子，如何影响电化学反应。这项工作结合了理论和实验方法，有助于开发高效的燃料电池和碳中和能源解决方案。
关于电化学反应的新研究强调了电解质离子的关键作用，有助于可持续能源技术的发展。
电化学反应是绿色转型的核心。这些反应利用电流和电位差进行化学反应，从而能够结合和实现化学键的电能。这种化学是多种应用的基础，例如氢技术、电池和循环经济的各个方面。
这些技术的发展和改进需要详细了解电化学反应和影响它们的不同因素。最近的研究表明，除了电极材料外，使用的溶剂、其酸度和使用的电解质离子对电化学反应的效率也有至关重要的影响。因此，最近的重点已转向研究电化学界面，即电极和电解质界面的反应环境（如图1所示）如何影响电化学反应的结果。
电化学界面是一个非常复杂的反应环境，其中多种相互作用和过程有助于化学反应。
转化二氧化碳
然而，仅使用实验方法理解界面化学是极其困难的，因为它们非常薄，只有几分之一纳米。因此，计算和理论至关重要，因为它们提供了一种在原子水平和时间函数上研究电化学界面的准确方法。于韦斯屈莱大学化学系（芬兰）化学系的长期方法和理论发展为电化学界面的化学提供了新的认识，特别是电解质离子效应。
“我们最近的两篇研究文章集中在氧气和二氧化碳还原反应中的电解质离子效应，这决定了燃料电池的效率、过氧化氢合成以及二氧化碳转化为碳中和化学品和燃料，”于韦斯屈莱大学化学系的芬兰科学院研究员 Marko Melander 说。
实验结果和计算结果相结合
于韦斯屈莱大学的研究人员一直在与实验和计算小组合作，以了解电解质效应。该研究成果最近发表在著名期刊《自然通讯》和《Angewandte Chemie International Edition》上。
“在这两项研究中，我们都专注于基本特性和研究，这需要使用高精度和苛刻的实验，以及它们与最新模拟方法的结合。 例如，我们首次能够将氢的量子力学动力学同位素效应的实验和模拟结合起来，以了解氧还原反应。 我们还开发并应用了先进的计算方法来模拟水性电解质溶液的重组，以详细了解它们对反应机理的联合影响，“Melander解释道。
推进电化学科学知识
这项研究提供了关于电解质如何影响电化学反应的原子图。 已确定的机制之一是离子和反应分子之间的键形成.
“我们能够证明，离子通过非共价相互作用控制电极表面和界面水的结构和动力学。 这些相当弱的相互作用决定了反应途径、速率和选择性，从而控制了电化学反应的活性和结果，“Melander解释道。
对可再生能源发展的影响
虽然这项研究侧重于电化学系统的基本方面，但它可以促进改进的电化学技术的发展。
“利用离子和溶剂效应可以提供一种方法来调整电化学反应的反应性和选择性。 例如，电解质可用于将氧还原反应引导到燃料电池或过氧化氢合成应用中。 电解质化学也是将二氧化碳减排引向所需有价值的产品的有效方法，“Melander 说。
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