带电电极上含可极化离子的离子液体理论

我们建立了带电电极上离子液体与电解质溶液中具有静态极化率与永久偶极矩离子的平面电双层的一般平均场理论。我们建立了电双层微分电容的新解析表达式，将其确定为电极表面局域离子电荷密度与局域电场之比的绝对值。我们证明该表达式推广了Kornyshev以及Maggs和Podgornik先前报道的解析表达式。利用所获得的解析表达式，我们探究了随阳离子静态极化率与永久偶极矩增大而出现的微分电容行为新特征。我们将这些特征与电极上离子浓度的行为相关联。特别地，我们阐明了在电双层中作用于可极化或极性阳离子的介电泳吸引力与库仑排斥力之间的竞争，在微分电容行为中所起的作用。所发展的理论模型与获得的理论发现可能与不同的电化学应用相关，例如电池、超级电容器、催化、电沉积等。