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Sudarsan Surendralal

• First-principles modelling using density functional theory is a powerful tool to study atomistic reactions at solid-liquid electrochemical interfaces which are difficult to elucidate from experiments alone. Using concepts of semiconductor physics, a novel \(\textit {ab initio}\) potentiostat scheme is developed for density functional theory simulations of electrochemical interfaces under the influence of applied potential bias. This potentiostat scheme is used to study reactions that take place at Mg/H\(_2\)O interfaces under anodic polarization. From these studies, a previously unknown reaction mechanism for the anomalous hydrogen evolution reaction observed at corroding Mg surfaces is identified. Further, the mechanism of metal dissolution and the role of dissociative adsorption of water at the interface in this process is elucidated.
• First-Principles-Modellierung unter Verwendung der Dichtefunktionaltheorie ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Untersuchung atomistischer Reaktionen an elektrochemischen Fest-/Flüssig Grenzflächen, die allein auf Grund von Experimenten schwer zu verstehen sind. Unter Anwendung von Konzepten der Halbleiterphysik wird ein neues \(\textit {Ab initio}\)-Potentiostat-Schema für die Simulation elektrochemischer Grenzflächen, unter Einfluss einer angelegten Spannung, mittels Dichtefunktionstheorie entwickelt. Mit diesem Potentiostat-Schema werden Reaktionen an anodisch polarisierten Mg/H\(_2\)O-Grenzflächen untersucht. Diese Studien ermöglichen es einen bisher unbekannten Reaktionsmechanismus, für die anomale Wasserstoffentwicklungsreaktion die an korrodierenden Mg-Oberflächen beobachtet wird, zu identifizieren. Ferner, wird der Mechanismus der Metallauflösung und die Rolle der dissoziativen Adsorption von Wasser an der Grenzfläche in diesem Prozess erläutert.