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電流分布のタイプおよび3次電流分布の仕組み

電流分布のタイプ

  • 1次:オームの法則による電圧降下のみを仮定
  • 2次:オーム則と電荷バランスを組み合わせて電極と電解質中の電流伝導を表現 ― 活性化過電圧の効果を追加(バトラー・ボルマー式あるいはターフェル式など)
  • 3次: 2次の上で電解質中の荷電種もしくは中性種をネルンスト・プランク方程式で表現 ―質量輸送効果の追加(濃度過電圧)

 

3次電流分布の仕組み

  • ネルンスト‐プランク (電気的中性)
    • 質量輸送=電荷輸送の条件下
    • インターフェース: 3次電流分布 (ネルンスト・プランク)(電気中性)
  • ネルンスト‐プランク‐ポアソン
    • 電気中性条件を満たさない
    • インターフェース: ネルンスト・プランク・ポアソン方程式
  • 支持電解液の仮定
    • 導電率が反応によって影響されない条件下
    • インターフェース: 3次電流分布 (ネルンスト・プランク)(サポート電解質)
  • 高濃度電解液理論
    • 溶液における荷電化学種の相互作用(両極性拡散係数)の条件下
    • インターフェース:リチウムイオン電池、バイナリ電解質電池、鉛酸電池
  • 電気分析
    • 電解液が多く微小電流密度によりオーム電圧降下を無視できる条件下
    • インターフェース:電気分析

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