❋ 5.1
Чтобы создавать более эффективные батареи и катализаторы, необходимо понимать, что происходит на границе металла и раствора в двойном электрическом слое. Физики МИЭМ ВШЭ предложили единую теоретическую модель ДЭС, одновременно учитывающую избирательное прикрепление ионов к поверхности и частичный перенос заряда между ионами и металлом, которые раньше описывали раздельно. Результаты модели согласуются с экспериментальными данными. В будущем ее могут использовать при разработке аккумуляторов, суперконденсаторов и катализаторов.
НИУ ВШЭ
# батарея
# катализатор
# металл
# модель
# раствор
# физика
# электрический заряд
# электричество
Применение теории к описанию двойного электрического слоя на границе металл—электролит
На схеме показано, как теоретическая модель описывает распределение ионов и молекул воды у поверхности металлического электрода и позволяет рассчитать, сколько электрического заряда может накапливаться на границе металл—раствор. Справа приведено сравнение расчетов с экспериментальными измерениями для раствора фторида натрия у поверхности серебра / © Daria A. Mazur, Petr E. Brandyshev, Sergey V.
Во всех электрохимических устройствах есть поверхность, через которую проходит электрический заряд. В аккумуляторах и суперконденсаторах это электроды — обычно металлические пластины, пространство между которыми заполнено жидкостью с ионами — электролитом. На границе металла и электролита ионы подходят к поверхности, выстраиваются у нее и частично меняют свою электронную плотность. Так формируется двойной электрический слой (ДЭС) — область у границы раздела металла и электролита, где и накапливается заряд. От устройства ДЭС зависит, сколько заряда накопит электрод, как быстро сможет его отдать, а также эффективность реакций на его поверхности. Поэтому важно уметь точно описывать эту область теоретически.
