小说620

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第197章 电子界面反应迁移模型（第1页）

终究，想要轻松地就把固态锂硫电池给搞出来，是一件不可能的事情。

就目前科学界的理论而言，对于固态电解质这种东西还有相当多没有搞懂的东西。

特别是发生在界面上的一些过程。

而【界面】，也是属于化学和物理的一个共同概念。

界面通常指的是两种不同相之间的边界或接触区域，比如任意不同的相态、物质或材料之间接触的领域。

这个概念存在于固体、液体、气体的各种组合之间。

特别是对于电池领域，电极和电解质是不同的材料，而材料不同，各种性质也必然存在不同。

于是在界面处，这些差异就会导致物理和化学性质的梯度变化，如电势、浓度和结构等等的差异变化。

自然而然，对于不同材料之间的界面，也就带来了不同的问题。

“不过，虽然这些材料看似不同，但最终的问题，也不过都反应在电子上面罢了。”

办公室中，萧易低头思考着。

就像是他曾经搞出来的绝对电子性原理。

弱力、强力、引力，和材料都没有太大的关系，在日常生活和常规实验条件之下，材料的本质都是电磁相互作用力。

“用绝对电子性原理来计算界面上的电子、离子迁移的问题，倒是相当合适，但是又缺乏了一些针对性。”

手中的笔在草稿纸上不停的写着，直到最后萧易摇摇头。

“当初的绝对电子性计算只考虑了相对简单的情形，主要集中在同种材料中，对于这种发生在两种复杂材料之间的界面问题，确实是有些力有不逮。”

“缺乏一种能够简单地将界面问题简化的理论……”

“唔，目前倒是有一个空间电荷层理论，但是还并不够完善。”

“此外，还有一些相关的概念。”

萧易微微眯起眼睛，然后在草稿纸上将各种相关的概念写在了上面。

空间电荷层、界面电阻、界面电容、界面相互扩散模型……

各种不同的概念，要如何将它们结合起来呢？

忽然萧易目光一动，将目光集中在界面相互扩散模型的上面。

“对了，反应-扩散方程！”

【?u?t=d?2u+r（u）】

在草稿纸上写下了这个式子。

这是一种偏微分方程，和ns方程类似，而ns方程能够描述流体中分子的各种行为，而反应-扩散方程则用于描述系统中化学物质的扩散和反应过程。

同样的，对于界面上发生的离子迁移过程，其也能够进行很好的描述。

萧易眸中微亮，在草稿纸上开始了推演。

“现在假设有一个界面反应系统，其中物质a在界面处通过扩散和反应转化为物质b……”

【对于物质a的浓度ca（x，t），反应-扩散方程为：?ca?t=da?2ca-kca。】

【对于物质b……】

随着整张草稿纸被他写满，他手中的笔终于停了下来。

“这样一来的话，套用这个过程，我就可以开始建立一种能够描述电极和电解质之间的模型了！”

【对于每种离子i，可以写出如下反应-扩散方程：?ci?t=di?2ci???ji+ri（ci，?）】

【这里，ji是第i种离子的通量，可以用奈斯特-普朗克方程表示：ji=?di（?ci+（zifrt）ci??）】

“嗯……电势?的分布可以通过泊松方程求解。”

“然后是界面条件，对于我当前研究的电极和固态电解质之间……现在假设界面处的反应为……”

随着萧易的不断推导，一个越发完整的模型便逐渐呈现在草稿纸上。

直到最后，完整的模型被他推导了出来。

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