DMSO/Cu(111) 模型电池界面上的 O2 还原

为了更好地理解非水溶剂中的电化学 O2 还原，我们应用双光子光电子能谱探测 DMSO/Cu(111) 模型电池界面上 O2 还原的动力学。通过分析光发射信号的时间演化，我们观察到在 DMSO/真空界面处由 trapped electron state 形成了 O2^-。我们发现 O2^- 的垂直结合能为 3.80 $\pm$ 0.05 eV，与先前电化学测量结果吻合良好，但精度更高，有可能作为未来电极界面电子转移动力学计算的基础。对 O2 穿过 DMSO 层扩散的建模使我们能够量化扩散活化能（31 $\pm$ 6 meV）、扩散常数（1 $\pm$ 1$\cdot 10^{-8}$ cm$^2$/s），以及 DMSO 中向 O2 电子转移的反应淬灭距离（12.4 $\pm$ 0.4 $\unicode{x212B}$），该值是评估电化学副反应可能机制的关键值。这些结果最终将为非水溶剂中金属-空气电池的开发与优化提供指导。