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电子结构计算中电化学扩散层的连续介质模型

计算物理 2019-01-18 v1 材料科学 化学物理

摘要

连续介质电解质模型是考虑电化学界面处扩散层存在的实用工具。然而,尽管这类模型在材料科学领域日益流行,仍不清楚准确描述界面相关可观测量(如金属电极表面的微分电容(DC))需要哪些必要特征。我们在此对可与带电金属表面的原子级第一性原理描述耦合以考虑带电界面处电解质屏蔽的连续介质扩散层模型进行批判性比较。通过将原型 Ag(100) 表面在水溶液中的计算 DC 值与实验数据比较,我们验证了所考虑模型的准确性。结果表明,采用尺寸修正的 Poisson-Boltzmann(泊松-玻尔兹曼)电解质描述足以定性再现主要实验趋势。我们的发现还凸显了介电空腔参数化对计算所得 DC 值的巨大影响。

关键词

引用

@article{arxiv.1810.09797,
  title  = {Continuum models of the electrochemical diffuse layer in electronic-structure calculations},
  author = {Francesco Nattino and Matthew Truscott and Nicola Marzari and Oliviero Andreussi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1810.09797},
  year   = {2019}
}