電気二重層の形成

質問

電気化学とは違う分野を勉強しているので、初歩的な質問かとは思うのですが、分かる方お願いいたします。

　固体電解質における電気二重層についてです。
電解質に電極を形成させ電界を印加すると、陽極には陰イオンが、陰極
には陽イオンが近づき電極界面では電気二重層を形成するということ
ですが、各電極で電子のやりとりを行わずにイオンが電極から一定の
距離（オングストロームオーダーと本にはありました）でじっとして
いるのはなぜなのでしょうか？
たとえば、陰極では陽イオンが電子をもらって中和してしまうのでは、
と考えてしまいます。
よろしくお願いいたします。

回答No.1

noname#160321

>陰極では陽イオンが電子をもらって中和してしまうのでは…
と、お思いでしょうが「電位」を考えると常にそういうわけではない事が分かります。
ある陽イオンのＬＵＭＯが金属のフェルミレベル(電子の詰まっているエネルギーレベルの最高値)より高ければ、原理的に電子をもらうのはエネルギー的に不利です。
(この場合電荷×電位=エネルギー(eV)なのでエネルギーで考えても電位で考えても同じ)
実際にはネルンストの式で決まる、いわゆる半電池の電位で、電子伝達の平衡が表される事になります。
実際にはマーカス理論のような電子伝達理論が必要になるのですが、私もそこまで説明できる能力はありません。
m(_ _)m

補足

回答頂きありがとうございます。
たとえば、電気二重層コンデンサのように電子のやり取りを行わず
イオンが界面に留まるようにするためには、フェルミレベルが低い
金属が電極になっていると考えてよいのでしょうか。

　よろしくお願いいたします。