Theoretische Modellierung elektrochemischer Systeme

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Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, durch theoretische Untersuchungen ein tieferes Verständnis der atomaren Struktur sowie der Prozesse an der Grenzfläche zwischen Elektrode und Elektrolyt zu erlangen. Da allerdings die Elektrode nicht separiert im Raum, sondern durch die Anwesenheit des Elektrolyten stets in Kontakt mit einer mehrkomponentigen Umgebung ist, erfordert eine angemessene Beschreibung zuerst die Charakterisierung der Grenzschicht unter realistischen Temperatur-, Druck- und Potential-Bedingungen. Um diese Effekte und ganz besonders das vorherrschende Elektrodenpotential angemessen zu beschreiben, soll zunächst ein Multi-Skalen Verfahren entwickelt werden, welches sowohl die elektronische Struktur der Elektrode, als auch die atomare Struktur des Elektrolyten angemessen beschreibt und dadurch eine selbstkonsistente Behandlung des Elektrodenpotentials erlaubt. Auf der Grundlage dieses Verfahrens wird es dann möglich sein, den Einfluss äußerer Parameter auf die Morphologie der Elektrodenoberfläche bzw. der Grenzschicht sowie auf den Ablauf elektrochemischer Reaktionen zu untersuchen. Vor allem die angemessene Behandlung des Potentialverlaufes innerhalb der Grenzschicht wird darüber hinaus auch die Untersuchung anderer interessanter Fragestellungen der Elektrochemie ermöglichen.