A Gauss’s law analysis of redox active adsorbates on semiconductor electrodes: The charging and faradaic currents are not independent

半导体 法拉第电流 电极 化学物理 电解质 氧化还原 化学 分析化学(期刊) 电化学 循环伏安法 伏安法 电极电位 材料科学 无机化学 光电子学 物理化学 有机化学
作者
Robert M. Vasquez,Jacob Waelder,Yifan Liu,Hannah Bartels,Stephen Maldonado
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:119 (36) 被引量:5
标识
DOI:10.1073/pnas.2202395119
摘要

A detailed framework for modeling and interpreting the data in totality from a cyclic voltammetric measurement of adsorbed redox monolayers on semiconductor electrodes has been developed. A three-layer model consisting of the semiconductor space-charge layer, a surface layer, and an electrolyte layer is presented that articulates the interplay between electrostatic, thermodynamic, and kinetic factors in the electrochemistry of a redox adsorbate on a semiconductor. Expressions are derived that describe the charging and faradaic current densities individually, and an algorithm is demonstrated that allows for the calculation of the total current density in a cyclic voltammetry measurement as a function of changes in the physical properties of the system (e.g., surface recombination, dielectric property of the surface layer, and electrolyte concentration). The most profound point from this analysis is that the faradaic and charging current densities can be coupled. That is, the common assumption that these contributions to the total current are always independent is not accurate. Their interrelation can influence the interpretation of the charge-transfer kinetics under certain experimental conditions. More generally, this work not only fills a long-standing knowledge gap in electrochemistry but also aids practitioners advancing energy conversion/storage strategies based on redox adsorbates on semiconductor electrodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
fxy发布了新的文献求助10
1秒前
勤奋的葵阴完成签到,获得积分20
3秒前
3秒前
4秒前
达落发布了新的文献求助20
4秒前
Alice发布了新的文献求助50
5秒前
123456完成签到 ,获得积分10
5秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
6秒前
认真的成风完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
sje完成签到 ,获得积分10
7秒前
小烊完成签到,获得积分20
8秒前
wansida完成签到,获得积分10
8秒前
深情安青应助zhang采纳,获得10
8秒前
wjadejing发布了新的文献求助10
9秒前
美人骨发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
Profeto完成签到,获得积分10
11秒前
阿清完成签到,获得积分20
11秒前
无宇伦比应助KokuSeito采纳,获得20
11秒前
灯哥完成签到,获得积分10
12秒前
Maestro_S应助卷卷采纳,获得30
13秒前
wjadejing完成签到,获得积分10
13秒前
活力豁完成签到 ,获得积分10
13秒前
笨笨思松发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
加油发布了新的文献求助10
15秒前
longlonglong完成签到,获得积分10
16秒前
莱克斯完成签到,获得积分10
17秒前
忽闻水发布了新的文献求助10
18秒前
常有李发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
乐乐完成签到,获得积分10
20秒前
西仁发布了新的文献求助100
20秒前
ZGH完成签到,获得积分10
20秒前
z_zq完成签到,获得积分10
20秒前
顾矜应助dungaway采纳,获得10
20秒前
21秒前
21秒前
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2000
줄기세포 생물학 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
INQUIRY-BASED PEDAGOGY TO SUPPORT STEM LEARNING AND 21ST CENTURY SKILLS: PREPARING NEW TEACHERS TO IMPLEMENT PROJECT AND PROBLEM-BASED LEARNING 500
2025-2031全球及中国蛋黄lgY抗体行业研究及十五五规划分析报告(2025-2031 Global and China Chicken lgY Antibody Industry Research and 15th Five Year Plan Analysis Report) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4466869
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3928410
关于积分的说明 12190126
捐赠科研通 3581657
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1968208
邀请新用户注册赠送积分活动 1006621
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 900772