Диффузионно-дрейфовая модель миграции ионов по междоузлиям двумерной решетки

Abstract

Проведено аналитическое и численное моделирование процесса получения из молекул воды гидроксильных радикалов OH^0 и атомарного водорода H^0 на электродах к квадратной двумерной решетке, основанного на электрической нейтрализации ионов OH^− на аноде и ионов H^+ – на катоде. Рассмотрено численное решение системы уравнений, описывающих стационарную миграцию ионов H^+ и OH^− по междоузлиям квадратной решетки, находящейся во внешнем электрическом поле. Ионы H^+ и OH^− в междоузлиях квадратной решетки генерируются при распаде молекулы воды под действием внешнего электромагнитного излучения и внешнего постоянного (стационарного) электрического поля. Считается, что анод и катод являются неограниченными стоками ионов. Из-за нелинейности уравнений задача решается с помощью разностной аппроксимации для исходной системы дифференциальных уравнений с построением итерационного процесса. Расчетным путем показано, что зависимость ионного тока от разности электрических потенциалов между анодом и катодом является сублинейной.