Charge storage in nanotubes: the case of a 2-1 electrolyte

• Published in: Condensed Matter Physics
• Date: 2017
• Main Authors: Schmickler, W., Henderson, D.
• Format: Article
• Language: English
• Published: Інститут фізики конденсованих систем НАН України 2017
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/157004
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Charge storage in nanotubes: the case of a 2-1 electrolyte / W. Schmickler, D. Henderson // Condensed Matter Physics. — 2017. — Т. 20, № 3. — С. 33004: 1–7
 . — Бібліогр.: 21 назв. — англ.

We consider a 2-1 electrolyte in contact with a narrow nanotube, which only allows one-dimensional storage
 along the axis. The asymmetry does not allow an a priori definition of the potential of zero charge; instead,
 the natural reference is the electrode potential at which both ions have the same electrochemical potential;
 the value of the latter can serve as a measure of ionophilicity. Near this potential, ionophobic tubes are filled
 with a dilute gas, ionophilic tubes are filled with a one-dimensional solid containing about the same number
 of the divalent ions and the monovalent counterions, a structure that is stabilized by a strong screening of
 the Coulomb interaction by an induced counter charge on the walls of the tube. The filling of the tube by the
 application of an electrode potential exhibits a complicated pattern of interactions between the two kinds of
 ions. Ми розглядаємо 2-1 електролiт в контактi з вузькою нанотрубкою, яка дозволяє лише одновимiрне накопичення вздовж осi. Асиметрiя не дозволяє апрiорi означити потенцiал нульового заряду; натомiсть,
 природною точкою вiдлiку є потенцiал електрода, бiля якого обидва iони мають той же електрохiмiчний
 потенцiал; значення останнього може служити для вимiрювання iонофiльностi. Поблизу цього потенцiалу iонофобнi трубки наповненi розрiдженим газом, iонофiльнi трубки є наповненi одномiрним твердим
 тiлом, що мiстить приблизно однакове число двовалентних iонiв i моновалентних контрiонiв, стiйкiсть
 структури забезпечується сильним екрануванням кулонiвської взаємодiї iндукованим зарядом на стiнках
 трубки. Наповнення трубки шляхом прикладання електродного потенцiалу демонструє складну картину
 взаємодiй мiж двома сортами iонiв.