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COMSOL-News-Magazine-2017
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COMSOL-News-Magazine-2016

扩散双电层 中文

电极-电解质交界面存在一个空间电荷薄层,称为扩散双电层。这一区域无法保持电中性。在模拟电化学超级电容器和纳米微电极这样的器件时,双电层是研究的重点。

本教程显示如何将 Nernst-Planck 方程与泊松方程耦合,以根据 Gouy-Chapman-Stern 模型描述扩散双电层。

此仿真 App 中包含两个电极,由此扩展了简单的示例。其中还考虑了法拉第(电荷传递)电极反应。还求解了一个附加方程来确保电荷的总体守恒。

电化学阻抗谱 中文

电化学阻抗谱 (EIS) 是电分析中的一种常用技术。用于研究电化学系统中的谐波响应。在工作电极上施加一个小型正弦振荡,分析频域中产生的电流。

阻抗的实部和虚部提供了电池中动力学和质量传递属性,以及通过双电层电容的面属性的信息。

此 App 可用于理解 EIS 图、奈奎斯特图和波特图。其中可以改变本体浓度、扩散系数、交换电流密度、双电层电容以及最大和最小频率。

循环伏安法 中文

循环伏安法是研究电化学系统的一种常见的分析技术。其中,对工作电极和参考电极之间的势差在启动电势与最高电势之间进行来回线性扫描。电流-电压波形图称为伏安图,给出了电解质的反应和质量传递属性的相关信息。

此 App 的目的是演示并模拟循环伏安法的使用。可以改变两种物质的本体浓度、传递属性、动力学参数以及循环伏安法的设置。

微盘电极的伏安曲线

电分析中常用微电极,因为它可以在极小的电极材料范围内提供较高的电流密度。微电极的扩散时间尺度很短,意味着可以精确地得到稳态测试结果,所以本例采用稳态分析。

本例模拟 10um 半径的微电极的伏安特性。

橙子电池 中文

本三维模型显示如何模拟一个由橙子和两根金属钉构成的电池(腐蚀电池)。首先求解稳态电化学电流,然后通过第二个扩展的瞬态研究,对电解液中金属离子的溶解和传递过程建模。

沟槽中镀铜 中文

本例分析电镀铜过程中发生在阴极表面的几何变形。其中考虑了与浓度相关的电极动力学以及离子的扩散与迁移传递,这是一个典型的三次电流密度分布模型。

装饰镀层 中文

本电镀教学模型对阴极和阳极使用二次电流分布和完全的 Butler-Volmer 动力学,计算了阴极镀层厚度和阳极表面由溶解所形成的图样。

电感线圈的电镀

本例对一个三维电感线圈的电镀过程建模。 几何包含拉伸电镀图案得到的绝缘掩膜,以及光刻胶上方的扩散层。电解液中铜离子的质量传递是影响电镀动力学的主要因素,导致在电镀图案的外侧出现较大的沉积速率。 本例使用“变形几何”接口进行瞬态研究。

铜的无电沉积

本例演示如何使用混合电位理论来模拟铜的瞬态无电沉积过程。模型中通过扩散和电极表面的电化学反应来说明质量传递。部分电化学反应的平衡电位随浓度变化,并通过将总电流设为 0 来计算混合电位。

本模型中计算了电流密度、沉积厚度、离子物质的浓度在无电沉积过程中随时间的变化。

抗蚀剂掩膜圆晶片的电镀

本例模拟了在一个掩膜圆晶片上镀铜的瞬态过程。随着镀层的加厚,镀层的阻抗损耗减小。演示了如何生产得到均匀厚度的电镀工艺。

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