软离子材料与离子电子器件的电化学-力学耦合行为建模
软凝聚态物质
2022-09-07 v1
摘要
近来，对可承受大拉伸的柔软且生物相容电子器件的需求日益增长。离子导电聚合物因能在保持所需力学与化学特性的同时实现聚合物网络内的电荷输运，成为这类新兴应用中有前景的软材料类别。与传统电导体中的电子转移不同，这些聚合物中的电荷输运通过离子迁移实现。当此类材料与电气系统结合时，被称为离子电子器件。基于材料组成与几何结构模拟器件性能的能力将加速并改进离子电子器件设计。开发可靠离子导电聚合物仿真能力的主要挑战在于复杂且耦合的电-化-力学行为。本工作中，我们通过引入一个融合离子输运、电场与大变形耦合效应的多物理场框架应对该挑战。所开发多物理场模型的效用通过模拟代表性离子输运问题及软离子电子器件运行得以展示。
引用
@article{arxiv.2204.12041,
title = {Modeling coupled electrochemical and mechanical behavior of soft ionic materials and ionotronic devices},
author = {Nikola Bosnjak and Max Tepermeister and Meredith Silberstein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.12041},
year = {2022}
}