Statistical description of electro-diffusion processes of ions intercalation in “electrolyte-electrode” system

Abstract

We propose a statistical theory of classical-quantum description of electro-diffusion processes of intercalation in “electrolyte electrode” system. Using the nonequilibrium statistical operator method the generalized transport equations of Nernst-Planck type for ions and electrons in the “electrolyte electrode” system are obtained. These equations take into account time memory effects and spatial heterogeneity. Within a classical description an analytical calculation of spatially inhomogeneous diffusion coefficients for ions is carried out. Запропоновано статистичну теорiю класично-квантового опису електродифузiйних процесiв iнтеркаляцiї в системi “електролiт-електрод”. Отримано узагальненi рiвняння Нернста-Планка для iонiв та електронiв в системi “електролiт-електрод”, використовуючи метод нерiвноважного статистичного оператора. Отриманi рiвняння переносу враховують ефекти пам’ятi в часi та просторову неоднорiднiсть. Проведено аналiтичнi обчислення просторово неоднорiдних коефiцiєнтiв дифузiї в межах класичного опису.