电解质界面的非平衡稳态
软凝聚态物质
2024-01-09 v2 介观与纳米尺度物理
化学物理
摘要
本文借助 Poisson-Nernst-Planck（PNP）理论，研究了具有非零电流特征的半无限准一维单价二元电解质溶液的非平衡稳态。推导了电场、电荷密度和数密度的精确解析表达式，它们以电流密度作为参数依赖。由关联单位截面积总空间电荷与电势降相应贡献的非平衡版 Grahame 方程，导出了扩散层随电流变化的微分电容。在电流趋于零的极限下，这些结果退化为 Gouy-Chapman 理论中的结果。研究表明，不当选取的边界条件会导致 PNP 方程出现具有负离子数密度的非平衡稳态解。我们给出了一个关于表面电导本构关系的充要条件，用以判别此类非物理解。
引用
@article{arxiv.2309.14126,
title = {Non-equilibrium steady states of electrolyte interfaces},
author = {Markus Bier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14126},
year = {2024}
}
备注
Corrected d-symbol in Eqs. (31)-(33)