大外加电压下电解质动力学中的位阻效应：II. 修正的Poisson-Nernst-Planck方程
化学物理
2007-05-23 v1
摘要
在大电势或表面电荷的情况下，Poisson-Boltzmann（PB）方程存在缺陷，因为它忽略了离子-离子相互作用和位阻效应。这已被电化学界广泛认识，导致了各种替代模型的发展，产生了不同的“修正PB方程”集合，这些方程在预测平衡离子分布方面至少取得了定性成功。另一方面，关于这些状态下浓度动力学的描述文献很少。在这里，借鉴为修正PB方程而发展的策略，我们提出了对广泛使用的离子输运Poisson-Nernst-Planck（PNP）方程的一个简单修正，该修正至少定性地考虑了位阻效应。我们在简单电解质电池充电的模型问题上分析了这些MPNP方程的数值解，并将结果与标准PNP方程的结果进行了比较。最后，我们对该新方程组重复了Bazant、Thornton和Ajdari（2004）的渐近分析，以进一步记录第一部分中为此类问题引入的更简单等效电路模型的兴趣和有效性限制。
引用
@article{arxiv.physics/0611232,
title = {Steric effects in the dynamics of electrolytes at large applied voltages: II. Modified Poisson-Nernst-Planck equations},
author = {Mustafa Sabri Kilic and Martin Z. Bazant and Armand Ajdari},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0611232},
year = {2007}
}