【摘要】 离子电荷的概念并不新鲜;它被广泛应用于所有类型的材料中。

离子电荷的概念并不新鲜;它被广泛应用于所有类型的材料中。空间电荷的概念提供了本体性质和相邻相之间的天然桥梁,因此它具有普遍的重要性,并能够解释复合电解质中导电性的许多方面。其主要目的是阐明宿主/分散体界面空间电荷区的一般意义。B. Keshav Rao等人[1]研究了在计算纳米复合材料输运特性的模型中包含空间电荷去极化。具体来说,扩散电流密度的影响;位移电流密度;在开路条件下包括欧姆电流密度和过量充电电流密度。这是研究离子/超离子系统驻极体类型行为的重要输运性质之一,考虑了极化/自去极化方法,并对累积离子电荷密度进行了建模。如下所示为所提出的公式:

其中为退极化势,为扩散系数,为离子迁移率。根据能斯特-爱因斯坦方程,扩散系数与离子迁移率的关系式为D = μkT/q,因此这是离子电荷密度的模型方程;它表示空间电荷极化过程中累积的离子电荷密度。

利用模型公式,计算了纳米复合电解质α相和β相的离子电荷密度。在β相中,随着温度的升高,累积离子电荷密度从109 C/m3逐渐降低到107 C/m3。它揭示了在空间电荷极化过程中产生的离子电荷密度大约是103–105倍。在空间电荷极化/去极化过程中,所提出的模型考虑了空间电荷极化过程中产生的过量电荷,可以应用于任何离子材料。

[1]Verma, Mohan, L, et al. Modeling of ionic charge density[J]. Chemical Physics: A Journal Devoted to Experimental and Theoretical Research Involving Problems of Both a Chemical and Physical Nature, 2016, 478:87-90.

 

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