9.8
固体电极与电解质溶液界面处的电荷分布形成双电层。
原始模型考虑了两个理想化的电荷层:电极表面的正电荷层和溶液中的负电荷层。
实际上,溶液中的离子是溶剂化的,无法直接存在于电极表面。赫尔姆霍兹通过引入溶剂化的离子对模型进行了改进,这些离子因水合层的作用而与电极表面保持一定距离,其中外赫尔姆霍兹面标志着离子电荷层的位置。
此处,电势从金属处的 ϕM 线性变化至 OHP 处的 ϕS。然而,该模型忽略了热运动对刚性电荷平面的破坏作用。
考虑到热运动,Gouy–Chapman 模型具有一个扩散双电层,其中反号电荷离子通过向溶液中扩散而在电极表面聚集,导致电位发生非线性变化。
结合这两种观点,斯特恩提出,一些阴离子会吸附在电极上,其与电极保持固定的距离,该距离取决于离子半径。
同时,热运动将剩余的过量阴离子分散到整个界面区域,导致电势逐渐变化。