电化学模块更新

COMSOL Multiphysics® 6.1 版本的“电化学模块”现在支持非理想活性,并改进了具有一致对的装配几何的连续性 条件。请阅读以下内容,了解这些更新。

非理想物质活度系数

6.1 版本引入了使用德拜-休克尔理论对非理想电解质进行建模的功能。在这种电解质中,即使是浓度的微小变化(在毫摩尔范围内),也可能导致 pH 值和电极平衡电位等量的可测量的变化,因此,在建模和仿真中考虑非理想效应的能力是对电化学接口的重要补充。新版本现在支持在三次电流分布,Nernst-Planck稀物质传递 接口中包含这些效应,用户可以使用德拜-休克尔定律 物质活性或用户定义的表达式来定义活度系数。

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“稀物质传递”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示线电极模型。
选择非理想 德拜-休克尔定律物质活性,该设置可在 三次电流分布,Nernst-Planck 接口和 稀物质传递接口的节点中找到。

“装配对”边界的连续性条件得到改进

在边界的两侧使用不匹配的网格单元时,通常会使用装配对。例如,在复杂的三维几何中使用扫掠网格时,可能需要使用装配对。在 6.1 版本中,装配对边界的电势因变量(电极和电解质相)的连续性 边界条件在电流分布 接口的精度和数值稳定性方面得到了显著提升。

COMSOL Multiphysics 用户界面,显示了“模型开发器”,其中突出显示“一致边界对”节点,并显示其对应的“设置”窗口;“图形”窗口中显示圆柱卷绕式电池模型。
“电池模块”案例库中的“圆柱卷绕式电池”模型中各层之间的非匹配网格单元。

高级化学公式

现在可以使用更高级的公式来计算化学物质和化学反应。例如,封闭标记 ()、[] 和 {} 可以用来指示配位化合物的分子式中的结构单元。为了提高可读性,可以在反应式中使用简化名称表示整个物质或分子结构的一部分。在进行反应平衡时,会考虑完整的组分和电荷。