9.8
Die Ladungsverteilung über die Grenzfläche zwischen einer Feststoffelektrode und einer Elektrolytlösung bildet eine elektrische Doppelschicht.
Das primitive Modell betrachtet zwei idealisierte Ladungsschichten: eine positive Schicht auf der Elektrodenoberfläche und eine negative Schicht in der Lösung.
In Wirklichkeit sind Ionen in Lösung solviert und können nicht direkt an der Elektrodenoberfläche wohnen. Helmholtz verfeinerte das Modell, indem er solvierte Ionen an der Elektrodenoberfläche einführte, die durch Hydratationskugeln getrennt gehalten wurden, wobei die äußere Helmholtz-Ebene das ionische Ladungsblatt markierte.
Hier verschiebt sich das elektrische Potential linear von φM am Metall zu φS am OHP. Allerdings vernachlässigt sie die störende Wirkung der thermischen Bewegung auf die starre Ladungsebene.
Unter betrachteter der thermischen Bewegung weist das Gouy–Chapman-Modell eine diffuse Doppelschicht auf, bei der die entgegengesetzt geladenen Ionen an der Elektrode durch Diffusion in die Lösung gruppieren und eine nichtlineare Potentialänderung verursachen.
Indem er beide Ideen kombinierte, schlug Stern vor, dass einige negative Ionen an der Elektrode haften und einen festen Abstand basierend auf dem Ionenradius beibehalten.
Gleichzeitig verteilt die thermische Bewegung die verbleibenden überschüssigen negativen Ionen im Interphasenbereich, was zu einer allmählichen Änderung des elektrischen Potentials führt.
In dem Bereich, in dem zwei Bulkphasen aufeinandertreffen, entsteht eine komplexe elektrische Ladungsverteilung aufgrund von Ladungsübertragung, Ionen…
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