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双电层具有其自身的生命周期

化学物理 2014-08-19 v2 软凝聚态物质

摘要

利用最近开发的重要性采样方法进行的分子动力学模拟,我们展示了基于模型离子液体的双电层电容器的微分电容表现出对施加电势的异常依赖。这种行为在定性上与标准平均场双电层理论不相容,但与实验观测一致。这种异常响应源于离子液体界面区域为屏蔽电极表面感应电荷而形成电荷密度时所引发的结构变化。这些结构变化受到电解质面外分层效应的强烈影响,且具有多面性,包括吸附在电极表面平面内的离子的突然局部有序化、分子离子的重新取向,以及靠近电极表面的电解质不同层之间离子的自发交换。这种局部有序化表现出一级相变的特征,这表明在宏观极限下存在奇异电荷密度跃迁。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.0343,
  title  = {The electric double layer has a life of its own},
  author = {Céline Merlet and David T. Limmer and Mathieu Salanne and René Van Roij and Paul A Madden and David Chandler and Benjamin Rotenberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.0343},
  year   = {2014}
}