利用量子化学模拟和隐式溶剂模型研究电化学双电层
化学物理
2026-04-01 v1
摘要
我们评估了介电自洽参考相互作用位点模型（DRISM）作为模拟电化学双电层的隐式电解质框架，并将其与Poisson-Boltzmann模型以及文献中的显式分子动力学结果进行了比较。我们以金-电解质界面作为主要测试案例，分析了溶剂和离子密度分布、微分电容以及CO吸附的溶剂化贡献。结果表明，模型对金属离子和金属-水相互作用的Lennard-Jones参数化高度敏感。特别是，我们发现默认的Lorentz-Berthelot混合规则是不充分的，导致界面处Na⁺过度积累，从而在负电极电位下增加了微分电容。我们证明引入特异性对金属离子参数能够产生更对称的充电行为，并提供更大的灵活性。我们的发现表明，使用特异性对参数而非依赖Lorentz-Berthelot混合规则能够提高模型的准确性，并为未来使用这种改进但同样高效的模型进行研究开辟了道路。
引用
@article{arxiv.2603.29674,
title = {Investigating the Electrochemical Double Layer with Quantum-Chemical Simulations and Implicit Solvation Models},
author = {Alessandro Mangiameli and Christopher J. Stein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.29674},
year = {2026}
}
备注
36 pages, 10 figures