研究电极-溶液的界面动态变化是理解电化学现象的关键，目前大多数研究界面电化学现象是基于表征电极在纳米尺度的表面变化情况，通常忽略了介观尺度电压导致离子重新分布的情况。

有鉴于此，清华大学吉庆华等报道发展了一种原位的可视方法，通过将微加工电化学电池与激光扫描共焦显微镜结合，能够对界面电化学反应过程的变化进行高分辨率快速响应表征。

本文要点

（1）

搭建了含Au微电极的微型电化学池，通过光学显微镜对电极-电解液界面在电化学反应过程中的动态变化情况进行表征，由于原位MEC-LSCM成像技术，能够快速的对扩散层（~100 μm）离子传输情况进行动态快速成像观测。

（2）

表征发现电压导致Nernst扩散层的形成和变化，验证施加脉冲电压能够动态的扰动界面，因此脉冲电压能够促进离子传输。观测发现，电极-电解液界面产生浓度梯度，在电压恒定条件中在扩散层中发现反应物消除和产物富集现象，当电压呈脉冲变化时发现能够促进界面离子扩散作用，能够在扩散层中重新建立反应物和产物的浓度。

这项研究为动态控制电化学过程提供更加深入的认识，这种新型成像表征技术能够应用于观测介观尺度电化学反应的离子运动行为。本文研究首次直接的观测恒定电压/脉冲电压对电极-电解液界面上的传质现象、浓差极化现象。这项工作主要对H⁺表征。进一步的，这项研究能够拓展至研究其他溶质（比如金属离子）的变化情况。

参考文献

Huaijia Xin, Hang Wang, Wei Zhang, Yu Chen, Qinghua Ji, Gong Zhang, Huijuan Liu, André D. Taylor, Jiuhui Qu, In Operando Visualization and Dynamic Manipulation of Electrochemical Processes at the Electrode-Solution Interface, Angew. Chem. Int. Ed. 2022

DOI: 10.1002/anie.202206236

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202206236