שכבה כפולה חשמלית

התפלגות המטען על פני הממשק בין אלקטרודה מוצקה לתמיסת אלקטרוליטים יוצרת שכבה חשמלית כפולה.

המודל הפרימיטיבי בוחן שני גיליונות טעינה אידיאליים: גיליון חיובי על פני השטח של האלקטרודה ודף שלילי בתמיסה.

במציאות, היונים בתמיסה מומסים ואינם יכולים להתמקם ישירות על פני השטח של האלקטרודה. הלמהולץ שיפר את המודל על ידי הכנסת יונים מומסים לפני השטח של האלקטרודה, המופרדים על ידי כדורי הידרציה, כאשר מישור הלמהולץ החיצוני מסמן את גיליון המטען היוני.

כאן, הפוטנציאל החשמלי משתנה ליניארית מ-φ_M במתכת ל-φ S ב-OHP. עם זאת, הוא מתעלם מההשפעה המשבשת של תנועה תרמית על מישור המטען הקשיח.

בהתחשב בתנועה התרמית, מודל גוי–צ'פמן כולל שכבה כפולה מפוזרת שבה היונים הטעונים הפוך מתקבצים באלקטרודה על ידי דיפוז לתמיסה, וגורמים לשינוי פוטנציאל לא ליניארי.

בשילוב שני הרעיונות, סטרן הציע כי כמה יונים שליליים נדבקים לאלקטרודה, ושומרים על מרחק קבוע המבוסס על רדיוס היונים.

במקביל, תנועה תרמית מפזרת את היונים השליליים העודפים שנותרו לאורך אזור האינטרפאזה, מה שמוביל לשינוי הדרגתי בפוטנציאל החשמלי.