电化学模块

用电化学模块模型的电分析,电解和电透析

电化学模块

循环伏安法是一种用于电化学分析的通用技术,其中在记录电流时,在电压范围内扫除了工作电极的电势。

从实验室研究人员到工业电化学工程师

电化学模块通过准确的仿真扩展了设计,理解和优化电化学系统的可能性。该产品为实验室的研究人员或工业电化学工程师提供了重大好处。诸如建模电化学反应机制,质量传输和电流密度分布之类的能力,可以为包括电解,电透析,电分析,电化学传感器和生物电化学等应用有效模拟。

主要,次级和第三电流分布的接口

电化学模块涵盖了涉及电化学反应的广泛应用。这是通过主要,次级和第三级分布的接口来完成的;电分析;在自由和多孔媒体中流动;传播热量;异质和均质化学反应;以及稀释和浓缩溶液中的材料运输。可能的应用包括氯 - 烷烃和氯酸盐电解的研究和设计,用于氢和氧生产的水电解,废水处理,海水的脱盐,电催化中的基本电化学研究和电脉中的电化学研究以及用于用于葡萄糖,pH,水和其他的传感器气体。

其他产品的电化学功能

电化学系统的分析对于电沉积,腐蚀,电池设计,燃料电池和电解液的核心。因此,以下产品中还包括电化学模块中所有可用的功能:电沉积模块,腐蚀模块,电池设计模块以及燃料电池和电解室模块。

附加图像:

单位氯 - 阿尔基利细胞中的二级电流分布。 单位氯 - 阿尔基利细胞中的二级电流分布。
您可以在弥漫性双层中对电荷密度进行建模,而不必通过将泊松方程耦合到内Nernst-Planck方程以进行离子传输来实现电荷中立。 您可以在弥漫性双层中对电荷密度进行建模,而不必通过将泊松方程耦合到内Nernst-Planck方程以进行离子传输来实现电荷中立。
Nyquist图,用于一系列频率和电极动力学异质速率常数。 Nyquist图,用于一系列频率和电极动力学异质速率常数。

电化学分析的接口

电化学模块中的专用特征还可以模拟安培法,电位测量法,电化学阻抗和库尔仪研究,此外还可以专门为循环伏安法提供了界面。诸如交换电流密度,电荷转移系数,特定的活性表面区域,扩散性和反应机制等性能可以通过合并的实验和仿真结果确定。这些可以随后在工业应用中用于准确的建模和设计优化。

完全支持涉及电化学反应的应用

嵌入在电化学模块中的接口可以实现假设主要,次级或第三级分布的系统建模。主要电流分布利用欧姆定律以及电荷平衡来模拟电解质和电极中电流的流动,同时假设由于电化学反应引起的电势损失可以忽略不计。次级电流分布包括这些基于反应的损失,并通过Tafel和Butler-volmer方程的接口进行建模。这些还支持修改和自定义表达。这些接口包括电势作为电化学反应动力学的一部分。

在许多反应系统中,并且与电极接近,电解质的浓度不是恒定的。在这种情况下,除迁移外,还必须考虑扩散和对流的影响。电化学模块提供了第三级电流分布的接口,该界面利用Nernst-Planck方程来描述电解质中化学物种的运输。利用Comsol多物理学中无与伦比的功能,该界面可以无缝耦合到描述流体流和热传递的其他188金宝搏优惠接口。

产品功能

  • 假设恒定电解质条件,分析一级和次级电流密度分布
  • 分析多孔电极的电化学行为,具有有效电导率的校正因子
  • 通过Tafel和Butler-Volmer方程模型电化学反应动力学
  • 假设使用电反性,则使用Nernst-Planck方程模拟三级电流密度分布
  • 支持依赖温度的离子迁移通过恩斯坦的关系
  • 使用电解质体积分数支持Bruggeman电导率校正
  • 除了限制电流密度外,还支持考虑电极动力学中双层电容
  • 由于膜电阻,很容易在电极 - 电解质界面上包括潜在的滴剂
  • 包括用于交流阻抗研究的谐波扰动和其他电分析应用的参考电位
  • 轻松包括支持电解质的电解质条件
  • 循环伏安法的特定界面
  • 自由和多孔介质中的物种传输,传热和流体流动
  • 支持表面催化反应,其中可以跨表面运输物种
  • 来自交流阻抗的Nyquist和Bode图
  • Nernst-Planck-Poisson方程
  • 电泳运输

应用区域

  • 电分析
  • 电解
  • 电透析
  • 电化学传感器
  • 生物电化学
  • 葡萄糖传感器
  • 气体传感器
  • 氯 - 烷烃电解
  • 氢和氧
  • 海水的淡化
  • 超色水生产
  • 电解质废物处理
  • 液体食品的pH控制
  • 控制生物医学植入物的电化学反应

建模血糖测试条的电化学

在1D中的宏观电极处的循环伏安法

电透析细胞中的脱盐

肿瘤的电化学治疗

带电传输的散射双层

当前分布中的氯烷烃膜细胞中的分布

线电极

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每个业务和每个模拟都需要不同。

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