交換電流密度

交換電流密度熱力學(xué)術(shù)語01概念舉例交換電流相關(guān)研究目錄030204基本信息當(dāng)電極反應(yīng)處于平衡時，電極反應(yīng)的兩個方向進行的速度相等，此時的反應(yīng)速度叫做交換反應(yīng)速度。相應(yīng)的按兩個反應(yīng)方向進行的陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的電流密度絕對值叫做交換電流密度，用io表示。概念概念交換電流密度是對同一個電極反應(yīng)而言的。交換電流密度是一個電極反應(yīng)自身的性質(zhì)，是一個熱力學(xué)的概念，與外界條件是無關(guān)的，不管是否處于平衡態(tài)。當(dāng)一個電極反應(yīng)處于平衡態(tài)時，陰極反應(yīng)和陽極反應(yīng)的電流密度相等，對應(yīng)的電流密度是該電極的交換電流密度。交換電流密度可以用來描述一個電極反應(yīng)得失電子的能力，及可以反映一個電極反應(yīng)進行的難易程度。其大小除受溫度影響外，還與電極反應(yīng)的性質(zhì)密切相關(guān)，并與電極材料和反應(yīng)物質(zhì)的濃度有關(guān)。電極極化程度（過電位）的內(nèi)因是交換電流密度的大小，交換電流密度大，則對于一個電極反應(yīng)而言所需的推動力（外電流密度）小，反之，交換電流密度小，則對于一個電極反應(yīng)而言所需的推動力（外電流密度）大。根據(jù)Tafel曲線計算交換電流密度。交換電流交換電流交換電流就是當(dāng)電極處于平衡狀態(tài)（即不被極化）時，發(fā)生再同一電極上的還原反應(yīng)的絕對電流密度或氧化反應(yīng)的絕對電流密度。它與電極反應(yīng)的可逆性有關(guān)，它是當(dāng)電極平衡時單向電極反應(yīng)速率的一種標(biāo)志。交換電流很大，則表明在宏觀上“靜止不變”的電極，但它上面的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)卻都還在以很高的速率進行。一般說來，在各種電極上氫析出反應(yīng)的交換電流很不相同。但是交換電流越大，說明電極越不容易被極化。

交換電流是描述電極反應(yīng)可逆程度的基本動力學(xué)參數(shù)。它反映了體系所固有的動力學(xué)特征。因此在電化學(xué)中研究電極過程動力學(xué)時，人們總是力圖測出電極反應(yīng)的交換電流。舉例舉例下表列出了某些電極反應(yīng)在室溫下的交換電流密度。相關(guān)研究相關(guān)研究采用線性掃描伏安法研究了各種石墨(碳)電極的動力學(xué)性能，結(jié)果表明,隨著電極嵌鋰程度的增加，其交換電流密度(i0)增大。熱解炭的交換電流密度較小，軸定向結(jié)構(gòu)的石墨化碳纖維GCF的反應(yīng)活性有所提高，改性天然石墨SMG表現(xiàn)出最大的交換電流密度

。交換電流密度主要取決于碳材料表面碳原子含量及其電化學(xué)活性，表面碳原子含量較高、活性增強時，碳材料的交換電流密度較高。利用陰極極化曲線測試法，測試分析了不同碳材料和不同方法制備的鉑碳復(fù)合電極的交換電流密度。實驗結(jié)果表明：鉑碳復(fù)合電極制備過程中碳材料的選取對其制備的復(fù)合電極交換電流密度有著非常重要的影響。在相同鉑含量條件下，用聚亞苯基