Steric effects in the dynamics of electrolytes at large applied voltages. II. Modified Poisson-Nernst-Planck equations

位阻效应 普朗克 能斯特方程 统计物理学 泊松分布 电解质 物理 离子键合 离子 应用数学 化学 热力学 数学 量子力学 统计 电极 立体化学
作者
Mustafa Sabri Kilic,Martin Z. Bazant,Armand Ajdari
出处
期刊:Physical Review E [American Physical Society]
卷期号:75 (2): 021503-021503 被引量:593
标识
DOI:10.1103/physreve.75.021503
摘要

In situations involving large potentials or surface charges, the Poisson-Boltzman (PB) equation has shortcomings because it neglects ion-ion interactions and steric effects. This has been widely recognized by the electrochemistry community, leading to the development of various alternative models resulting in different sets "modified PB equations," which have had at least qualitative success in predicting equilibrium ion distributions. On the other hand, the literature is scarce in terms of descriptions of concentration dynamics in these regimes. Here, adapting strategies developed to modify the PB equation, we propose a simple modification of the widely used Poisson-Nernst-Planck (PNP) equations for ionic transport, which at least qualitatively accounts for steric effects. We analyze numerical solutions of these modified PNP equations on the model problem of the charging of a simple electrolyte cell, and compare the outcome to that of the standard PNP equations. Finally, we repeat the asymptotic analysis of Bazant, Thornton, and Ajdari [Phys. Rev. E 70, 021506 (2004)] for this new system of equations to further document the interest and limits of validity of the simpler equivalent electrical circuit models introduced in Part I [Kilic, Bazant, and Ajdari, Phys. Rev. E 75, 021502 (2007)] for such problems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
weixiang完成签到,获得积分10
1秒前
大西瓜完成签到 ,获得积分10
2秒前
kyt完成签到 ,获得积分10
2秒前
gsxgg完成签到,获得积分10
4秒前
手撕蛋完成签到 ,获得积分10
4秒前
这题不讲完成签到 ,获得积分10
4秒前
科研通AI6.2的应助被Jeff采纳,获得10
4秒前
科研通AI6.2的应助被在人中采纳,获得10
4秒前
功夫熊猫完成签到 ,获得积分10
6秒前
molihuakai的应助被影子采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
gj2221423完成签到 ,获得积分10
10秒前
英俊的铭的应助被吉奥采纳,获得10
12秒前
王少安完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
科研通AI6.2的应助被Jeff采纳,获得10
15秒前
mousfy完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
自信大树完成签到,获得积分10
16秒前
chenying完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
17秒前
Jack完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI6.2的应助被望江饮月采纳,获得10
20秒前
21秒前
徐梦曦完成签到 ,获得积分10
22秒前
666完成签到 ,获得积分10
24秒前
aaaaaa完成签到,获得积分10
26秒前
彩色的依琴完成签到,获得积分10
27秒前
28秒前
生动的孤容完成签到 ,获得积分10
28秒前
30秒前
31秒前
冰里的冰红茶完成签到,获得积分10
31秒前
35秒前
MangoPie完成签到 ,获得积分10
35秒前
37秒前
Jeff完成签到,获得积分10
38秒前
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1500
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Practical Nonconvex Nonsmooth Optimization 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7924145
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9419386
关于积分的说明 20934527
捐赠科研通 7519317
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3364924
关于科研通互助平台的介绍 2502151
邀请新用户注册赠送积分活动 2396169