电化学
电化学是对由于施加电荷或边界处导体(如金属)与电解质之间的电势差而发生的化学反应进行的研究。Simcenter STAR-CCM+ 提供可用于模拟电池、腐蚀、蚀刻和其他电化学反应的模型。
通常,在电化学反应期间,在金属与电解质的边界处,会有电子的产生或消耗。金属和氢原子会失去电子而成为正离子,非金属原子会得到电子而成为负离子。负离子和正离子可以通过电解质溶液自由移动,但是,电子无法通过电解质溶液移动 — 而是仅通过导体(如金属)移动。电化学反应和离子传输的速率直接与施加的电荷幅值或跨边界的电势差相关。
可以使用 Simcenter STAR-CCM+ 对多种电化学应用建模,并模拟诸如离子或特定离子组分的运动、离子电荷密度和产物组分累积等行为。
Simcenter STAR-CCM+ 支持电化学建模的以下常规分类:
- 锂离子电池单元
- 离子组分通量
- 电化学表面反应
- 大量离子化学反应
可以使用电化学反应模型和表面化学模型在同一个区域中模拟电化学表面反应和表面化学反应。请参见表面化学工作流。
下图显示了这些常规工作流的概述,以及与每个工作流相关的一些电化学共同区域和 Simcenter STAR-CCM+ 所需的相应电化学模型的示例。