室温离子液体(RTILs)的电喷雾是无溶剂的电解质，具有易于定制的离子，在各种领域中正成为一种强大的工具。特别是，最近在纯离子模式下运行的RTIL的电喷雾引起了极大的关注。然而，尽管进行了广泛的技术开发，但是这些电喷雾仍未达到其应用所要求的坚固性和有效性。这些电喷雾背后的机制仍然知之甚少。

科学院力学研究所的蒋锡凯博士和他的合作者研究了RTIL的电喷雾。通过使用MD模拟，他们研究了电场驱动的离子从平面RTIL膜的自由表面发射。他们计算出离子发射速率是垂直于RTIL /真空表面的电场的函数，发现它们的关系与经典离子蒸发理论的预测相符。

这项研究的通讯作者姜博士说：“这是第一次在模拟中恢复离子蒸发理论中的经典比例定律。”

发射离子的组成包括单体和二聚体。发现单体在发射之前必须穿过两个壁垒：一个在RTIL /真空表面上方，这与经典的离子蒸发理论相符;另一个在离子束/真空表面之上。模拟显示，由于RTIL /真空表面具有独特的结构，因此在表面下方形成了一层。发现二聚体的分数取决于外部电场和离子-离子相互作用。

为了了解不同物种的形成方式，研究人员进一步进行了副本交换分子动力学模拟，并确定了液膜附近发射离子的四个亚稳态。这些亚稳态强烈影响离子发射的组成。

这项研究中揭示的基本见解构成了改进离子蒸发理论和指导合理选择RTIL以获得所需离子发射特性的基础。