材料化學(xué) 課件 6材料電化學(xué)基礎(chǔ)

第九章：材料電化學(xué)基礎(chǔ)1.電化學(xué)體系基本單元2.電化學(xué)熱力學(xué)3.雙電層4.電化學(xué)動(dòng)力學(xué)5.電極體系的傳質(zhì)過(guò)程目

錄1.電化學(xué)體系基本單元

所有電化學(xué)體系至少含有浸在電解質(zhì)溶液或緊密附于電解質(zhì)上的電極，電極可以是兩電極體系，也可以是三電極體系，而且在許多情況下有必要采用隔膜將電極隔開(kāi)。1.1電子導(dǎo)體——電極定義：是與電解質(zhì)溶液或電解質(zhì)接觸的電子導(dǎo)體

或半導(dǎo)體，為多相體系。作用：電化學(xué)體系借助于電極實(shí)現(xiàn)電能的輸入和輸出

一是作為電子的傳遞介質(zhì)；二是實(shí)施電極反應(yīng)的場(chǎng)所。1.1電子導(dǎo)體——電極電極的寫法：以下列電極為例：

Zn/Zn2+,Cl-/AgCl/Ag斜線代表一個(gè)相界面,同一相中的兩個(gè)組分用逗號(hào)分開(kāi)。當(dāng)涉及氣相時(shí),應(yīng)寫出與其相鄰的導(dǎo)電組分。例如可寫為：

Pt/H2/H+,Cl-/AgCl/Ag1.1電子導(dǎo)體——電極電化學(xué)體系:二電極體系和三電極體系·三電極體系:工作電極、參比電極和輔助電極常見(jiàn)的參比電極:標(biāo)準(zhǔn)氫電極Pt/H2/H+

飽和甘汞電極Hg/Hg2Cl2/KCl(0.242VvsH2

/H+)

銀-氯化銀電極Ag/AgCl/KCl(0.197VvsH2/H+)1.1電子導(dǎo)體——電極工作電極的要求：所研究的電化學(xué)反應(yīng)不因電極自身發(fā)生的反應(yīng)受到影響，能在較大的電位區(qū)域中測(cè)定不與溶劑、電解液組分發(fā)生反應(yīng)電極面積不宜太大，表面均一、平滑、容易表面凈化1.1電子導(dǎo)體——電極電極的分類：金屬電極：由金屬及相應(yīng)離子組成，其特點(diǎn)是氧化還原對(duì)可以遷越相界面，如Cu2+/Cu等氧化還原電極：由惰性金屬電極及溶液中氧化還原離子對(duì)組成。特點(diǎn)是氧化還原對(duì)不能遷越相界面如Pt/Fe2+等氣體電極：由惰性金屬電極及氧化還原對(duì)中一個(gè)組元為氣體組成的如氫電極:Pt/H2/H+難溶鹽電極：氧化還原對(duì)的一個(gè)組元為難溶鹽或其它固相，它包含著三個(gè)物相兩個(gè)界面如AgCI電極等膜電極：利用隔膜對(duì)單種離子透過(guò)性或膜表面與電解液的離子交換平衡所建立起來(lái)的電勢(shì)，測(cè)定電解液中特定離子的活度。如玻璃電極，離子選擇電極等化學(xué)修飾電極：將活性基團(tuán)、催化物質(zhì)附著在電極金屬表面上，使之具有較強(qiáng)的特征功能。多重電極：金屬/溶液界面上間存在著一種以上的電極反應(yīng)1.1電子導(dǎo)體——電極電極電勢(shì):單位為伏特(V),它是表征電極之間外部可驅(qū)動(dòng)電荷能量的尺度。電池中的電勢(shì)變化:因?yàn)閰⒈入姌O中的電勢(shì)是恒定的，電池中的電勢(shì)變化都可以歸因于工作電極的變化；而當(dāng)檢測(cè)和調(diào)整工作電極時(shí),也就相當(dāng)于是檢測(cè)和調(diào)整工作電極內(nèi)的電子能量。1.1電子導(dǎo)體——電極溶液中物質(zhì)A的還原(a)和氧化(b)過(guò)程的表示法，為物質(zhì)A的最高占有分子軌道和最低空分子軌道

假如將工作電極與電源的負(fù)端接在一起使得電極達(dá)到更負(fù)的電勢(shì)時(shí)，電子的能量就升高。當(dāng)這個(gè)能量超過(guò)某一界限時(shí),電子就會(huì)從電極傳送到電解液中組分的空電子軌道上，就發(fā)生了電子從電極到溶液的流動(dòng),也就是所說(shuō)的還原電流。

如果是接一個(gè)電池或電源的正端使得電子的能量降低,電解液中組分上的電子就會(huì)傳送到電極上,這就是氧化電流。1.2離子導(dǎo)體——電解質(zhì)定義：電化學(xué)體系中實(shí)現(xiàn)離子導(dǎo)電的基本結(jié)構(gòu)單元分類：電解質(zhì)溶液、熔融電解質(zhì)、室溫離子液體、無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)和聚合物電解質(zhì)組成：溶劑、高濃度的電解質(zhì)鹽電活性物種等，也可能含有其他物質(zhì)(如絡(luò)合劑、緩沖劑)。2.電化學(xué)熱力學(xué)2.1相間電位和電極電位相間：兩相界面上不同于基體性質(zhì)的過(guò)渡層。相間電位：兩相接觸時(shí)，在兩相界面層中存在的電位差。產(chǎn)生電位差的原因：荷電粒子(含偶極子)的非均勻分布。形成相間電位的可能情形：剩余電荷層；吸附雙電層；偶極子層；金屬表面電位M（s）

Mn+（aq）+ne-

溶解沉積以鋅電極插入硫酸鋅溶液中所組成的電極體系為例：

鋅金屬浸入溶液后，表面鋅離子由于鍵力不飽和，易于吸引其他正離子保持平衡態(tài)，并易于脫離晶格

溶液中存在著極性很強(qiáng)的水分子、被水化了的鋅離子和硫酸根離子等，不停進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng)

在電極-溶液界面上，會(huì)同時(shí)發(fā)生鋅離子溶解和沉積兩個(gè)過(guò)程，最終當(dāng)金屬溶解和沉積速率相等時(shí)，在界面上會(huì)建立動(dòng)態(tài)平衡，即P鋅溶液銅E2.1相間電位和電極電位

電極電位：兩類導(dǎo)體界面所形成的相間電位，即電極材料和離子導(dǎo)體的內(nèi)電位差。絕對(duì)電位=電極電位2.2絕對(duì)電位和相對(duì)電位E=ΔZnΦS+ΔSΦCu+ΔCuΦZn

電極材料不變時(shí)，ΔCuΦZn

是恒定值；若選擇電極電位不變的電極做基準(zhǔn)，則可以測(cè)出：ΔE=Δ(ΔZnΦS)相對(duì)(電極)電位：研究電極與參比電極組成的原電池電動(dòng)勢(shì)，用φ表示。符號(hào)規(guī)定：研究電極在原電池中發(fā)生還原反應(yīng)：φ>0研究電極在原電池中發(fā)生氧化反應(yīng)：φ<015氣體分壓為101325Pa的氫氣和離子活度為1的氫離子（氧化態(tài)）溶液所組成的電極體系。電極反應(yīng)如下：2H++2e-?H2電化學(xué)中，人為規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的相對(duì)電位為零。標(biāo)準(zhǔn)氫電極2.2絕對(duì)電位和相對(duì)電位

人們規(guī)定298.15K，各物質(zhì)處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài),即溶液中離子濃度為1mol·L-1，氣體分壓為100.0kPa時(shí)測(cè)得的的電極電勢(shì)為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)記為E?

。同樣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，原電池的電動(dòng)勢(shì)稱為標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)，也記為E?

。

以298.15K時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)氫電極作為負(fù)極，待測(cè)電極作為正極，組成原電池，待測(cè)電極也要處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時(shí)測(cè)得的電極電勢(shì)就稱為該電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。2.2絕對(duì)電位和相對(duì)電位標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)

氫電極使用不方便，常用甘汞電極代替標(biāo)準(zhǔn)氫電極。電極組成式

Hg，Hg2Cl2(s)|Cl-(c)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、電勢(shì)穩(wěn)定，最為常用。298K時(shí)，飽和KCl溶液時(shí)甘汞電極E?=0.2415電極反應(yīng)Hg2Cl2+2e2Hg++

2Cl-

2.2絕對(duì)電位和相對(duì)電位2.3三種電化學(xué)體系原電池(Galvanic

cell):

凡是能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿碾娀瘜W(xué)裝置；也可叫做伽爾伐尼電池。電解池(Electrolytic

cell):

將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的電化學(xué)體系；腐蝕電池(Corrosioncell):

只能導(dǎo)致金屬材料破壞而不能對(duì)外界做有用功的短路原電池。(1)原電池

原電池區(qū)別于普通氧化還原反應(yīng)的基本特征就是能通過(guò)電池反應(yīng)將化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，所以它是一種能量轉(zhuǎn)換的電化學(xué)裝置。

凡是能將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變成電能的電化學(xué)裝置叫做原電池。

構(gòu)成條件有兩種活潑性不同的金屬作電極(或金屬與能導(dǎo)電的非金屬或化合物)有電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合的回路能自發(fā)發(fā)生氧化還原反應(yīng)丹尼爾電池2.3三種電化學(xué)體系(2)電解池電解池將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的電化學(xué)裝置電極反應(yīng)：陰極（-）：Zn2++2e→Zn(Fe)陽(yáng)極（+）：Zn(Zn)→Zn2+

+2e鍍鋅過(guò)程示意圖（電解池）2.3三種電化學(xué)體系(3)腐蝕電池金屬的電化學(xué)腐蝕過(guò)程鋅的酸腐蝕過(guò)程定義：只能導(dǎo)致金屬材料破壞而不能對(duì)外界做有用功的短路原電池。2.3三種電化學(xué)體系三種電化學(xué)體系的比較2.3三種電化學(xué)體系2.4可逆電池與能斯特方程（1）

化學(xué)可逆性，即物質(zhì)可逆

改變電池電流方向僅改變了電池的反應(yīng)的方向，并沒(méi)有新的反應(yīng)發(fā)生。（2）

熱力學(xué)可逆性，即能量可逆

電池在接近平衡條件下工作，放電時(shí)所需消耗的能量，恰好等于充電時(shí)所需的能量。

滿足熱力學(xué)可逆條件的電池，其兩端的電勢(shì)差為電池的電動(dòng)勢(shì)。

可逆電池需要滿足以下三個(gè)條件：

①電極和電池反應(yīng)本身須可逆

②在充電或放電過(guò)程中，通過(guò)電極的電流須無(wú)限小，電極反應(yīng)在接近電化學(xué)平衡的狀態(tài)下進(jìn)行，電池能做最大的非體積功

③電池工作時(shí)所進(jìn)行的其他過(guò)程也必須可逆2.4可逆電池與能斯特方程

在電化學(xué)中，如果一個(gè)體系遵守能斯特（Nernst）公式，則此電極反應(yīng)稱為熱力學(xué)可逆或者電化學(xué)可逆。對(duì)于一般的電極反應(yīng)：O+ne-

?RRTnF

[α還原態(tài)]b

[α氧化態(tài)]aφe=φ

+InNernst方程反映了電池的電動(dòng)勢(shì)與參與反應(yīng)的各組分的性質(zhì)、濃度、溫度等關(guān)系。Nernst方程實(shí)際上是給出化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)換關(guān)系。2.4可逆電池與能斯特方程應(yīng)用能斯特方程時(shí)，應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

（1）如果組成電對(duì)的物質(zhì)為固體或純液體，則它們的濃度不列入方程式中，對(duì)于氣體，以分壓表示。（2）如果電極反應(yīng)中，除氧化態(tài)、還原態(tài)物質(zhì)外，還有參加電極反應(yīng)的其他物質(zhì)存在,如H+,OH-，則應(yīng)把這些物質(zhì)的濃度也表示在Nernst方程中。如：2.4可逆電池與能斯特方程（1）

濃度對(duì)電極電勢(shì)的影響

從能斯特方程式可看出，當(dāng)體系的溫度一定時(shí)，對(duì)確定的電對(duì)來(lái)說(shuō)，φ主要取決于c(OX)/c(Red)的比值大小。

影響電極電勢(shì)的因素（2）

酸度對(duì)電極電勢(shì)的影響

如果H+、OH-也參加電極反應(yīng)，那么溶液酸度的變化也會(huì)對(duì)電極電勢(shì)產(chǎn)生影響。2.4可逆電池與能斯特方程謝謝！第九章：材料電化學(xué)基礎(chǔ)1.電化學(xué)體系基本單元2.電化學(xué)熱力學(xué)3.雙電層4.電化學(xué)動(dòng)力學(xué)5.電極體系的傳質(zhì)過(guò)程目

錄3.雙電層●當(dāng)性質(zhì)不同的相接觸時(shí)，在相界面上形成了不同性質(zhì)的電勢(shì)差?！癯霈F(xiàn)電勢(shì)差的原因是帶電粒子或偶極子在界面層中的非均勻分布。

雙電層(doublelayer):由于電極和溶液界面帶有的電荷符號(hào)相反，故電極/溶液界面上的荷電物質(zhì)能部分地定向排列在界面兩側(cè)。3.1界面電荷層的形成3.2雙電層的重要意義

雙電層模型描述了電極與溶液相界面之間電荷層的結(jié)構(gòu)，是電極平衡和電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)在電化學(xué)過(guò)程中的具體表現(xiàn)，是現(xiàn)代電化學(xué)的基礎(chǔ)理論之一。

雙電層理論對(duì)現(xiàn)代電化學(xué)的推動(dòng)作用主要體現(xiàn)在電化學(xué)分析方法與雙電層電容器等領(lǐng)域。

（1）界面電場(chǎng)對(duì)電極反應(yīng)速度的影響

電極/溶液相間的雙電層距離非常小，因而能產(chǎn)生巨大的場(chǎng)強(qiáng)。例如雙層電位差為1V，而界面兩個(gè)電荷層的間距為10-8cm時(shí)，其場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)108V/cm。如此大的界面電場(chǎng)勢(shì)必會(huì)對(duì)電極反應(yīng)速度產(chǎn)生很大的影響?？梢钥刂齐姌O電位來(lái)有效地、連續(xù)地改變電極反應(yīng)速度。

各類電極反應(yīng)都發(fā)生在電極/溶液的界面上，界面的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)對(duì)電極反應(yīng)有很大影響。3.2雙電層的重要意義（2）電解液性質(zhì)和電極材料及表面狀態(tài)的影響電解液溶液組成和濃度、電極材料的物理化學(xué)性質(zhì)及表面狀態(tài)例如，在同一電極電位下，同一種溶液中，

析氫反應(yīng)2H++2e→H2

在鉑電極上進(jìn)行的速度比在汞電極上進(jìn)行的速度大107以上。在水溶液中添加少量苯駢三氮唑可抑制銅的腐蝕分解3.2雙電層的重要意義3.3雙電層的性質(zhì)及其研究方法界面結(jié)構(gòu)一在這一過(guò)渡區(qū)域中剩余電荷和電勢(shì)的分布以及它們與電極電勢(shì)的關(guān)系。界面性質(zhì)一界面層的物理化學(xué)特性，特別是電性質(zhì)。3.3雙電層的性質(zhì)及其研究方法(1)電毛細(xì)曲線法

對(duì)電極體系，界面張力(γ)不僅與壓力、溫度和界面層的物質(zhì)組成有關(guān)，而且與電極電勢(shì)(φ)有關(guān)。這種界面張力隨電極電勢(shì)變化的現(xiàn)象叫做電毛細(xì)現(xiàn)象。

界面張力與電極電勢(shì)的關(guān)系曲線叫做電毛細(xì)曲線。

通常用毛細(xì)管靜電計(jì)測(cè)取液態(tài)金屬電極的電毛細(xì)曲線.毛細(xì)管靜電計(jì)示意圖

恒定一個(gè)電位φ,通過(guò)調(diào)節(jié)貯汞瓶高度使彎月面保持不變，從而求得γ。3.3雙電層的性質(zhì)及其研究方法

不論電極表面存在正剩余電荷還是負(fù)剩余，界面張力都將隨剩余電荷數(shù)量的增加而降低。電毛細(xì)曲線與表面電荷剩余電荷密度與電位曲線電毛細(xì)曲線的微分方程：

dγ/dφ=-q●當(dāng)電極表面剩余電荷等于零，即無(wú)離子雙電層存在時(shí)：即q=0,

dσ/dγ=0應(yīng)于圖中電毛細(xì)曲線的最高點(diǎn)3.3雙電層的性質(zhì)及其研究方法(2)微分電容法微分電容：引起電位微小變化時(shí)所需引入電極表面的電量，也表征了界面在電極電位發(fā)生微小變化時(shí)所具備的貯存電荷的能力。微分電容Cd可采用交流電橋法和阻抗技術(shù)測(cè)量。微分電容曲線：用微分電容Cd相對(duì)于電極電位φ的變化所作的曲線，稱為微分電容曲線。3.3雙電層的性質(zhì)及其研究方法滴汞電極在不同無(wú)機(jī)鹽溶液中的微分電容曲線已知：q=0時(shí)，φ=φ0，以此為邊界條件進(jìn)行積分，可得：電極電勢(shì)為時(shí)的q值相當(dāng)于圖中的陰影部分。3.3雙電層的性質(zhì)及其研究方法電毛細(xì)曲線法和微分電容法比較●求q:電毛細(xì)曲線法利用σ~φ曲線的斜率求q；微分電容法是利用Cd~φ曲線下方的面積求q微分電容法更精確和靈敏。●微分電容法的應(yīng)用更廣泛●微分電容法和電毛細(xì)曲線法都是研究界面結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的重要實(shí)驗(yàn)方法3.3雙電層的性質(zhì)及其研究方法模型發(fā)展歷程（1）Helmholtz平板電容器模型(1879)-緊密層（2）Gouy-Chapman模型(1910-1913)-分散層（3）GCS(Gouy-Chapman-Stern)模型(1924)-緊密層+分散層（4）Grahame模型(1947)-考慮了特性吸附的影響（5）BDM(Bockris-Devanathan-Muller)模型(1963)-考慮了溶劑的影響（6）包含金屬在內(nèi)的整個(gè)界面相的模型(1980s)-考慮金屬相內(nèi)電子密度（7）量子化學(xué)方法研究3.4雙電層模型

“平板電容器”模型或“緊密雙電層”模型

電極表面上和溶液中的剩余電荷都緊密地排列在界面兩側(cè)，形成類似平板電容器的界面雙電層結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點(diǎn)：基本上可以解釋界面張力隨電極電勢(shì)變化的規(guī)律和微分電容曲線上零電荷電勢(shì)兩側(cè)各出現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)區(qū)；

缺點(diǎn)：無(wú)法解釋為什么在稀溶液中微分電容曲線上零電荷電勢(shì)處會(huì)出現(xiàn)極小值，也沒(méi)有觸及微分電容曲線的精細(xì)結(jié)構(gòu)。（1）Helmholtz模型(1879)3.4雙電層模型

溶液中的離子在靜電作用和熱運(yùn)動(dòng)作用下，按勢(shì)能場(chǎng)中粒子的分配規(guī)律分布在鄰近界面的液層中，即形成“分散層”。分散層中的電勢(shì)與距離呈曲線關(guān)系。

優(yōu)點(diǎn)：假設(shè)離子電荷為理想的點(diǎn)電荷，可以較滿意地解釋稀溶液中零電荷電勢(shì)附近出現(xiàn)的電容極小值；

缺點(diǎn)：完全忽略了緊密層的存在，因而當(dāng)溶液濃度較高或表面電荷密度值較大時(shí)，計(jì)算得出的電容值遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)值，而且解釋不了微分電容曲線上“平臺(tái)區(qū)”的出現(xiàn)。（2）Gouy-Chapman模型(擴(kuò)散層模型)

(1910-1913)3.4雙電層模型Gouy-Chapman-Stern(GCS)模型

溶液中離子受到電極表面的庫(kù)侖靜電力和熱運(yùn)動(dòng)雙重作用，庫(kù)侖力試圖使離子整齊的排列在電極表面附近，而熱運(yùn)動(dòng)則力圖使其均勻的分布在溶液中，這兩種作用互相抗衡的結(jié)果是：部分電荷在靠近電極表面處形成緊密層，另一部分電荷分布在離電極表面稍遠(yuǎn)處形成擴(kuò)散層。

Stern模型較好的反映了界面雙電層的真實(shí)結(jié)構(gòu)，可以較滿意地解釋電容微分曲線上在零電荷電勢(shì)附近出現(xiàn)的電容極小值和兩側(cè)出現(xiàn)“平臺(tái)”的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。（3）

Stern模型(1924)3.4雙電層模型（4）BDM(Bockris-Devanathan-Muller)模型

(1963)

對(duì)stern模型進(jìn)行了補(bǔ)充和修正，主要考慮兩個(gè)方面：一是溶劑化（水化）作用，另一個(gè)是離子的吸附。3.4雙電層模型溶液中的離子除了因靜電作用而富集在電極/溶液界面外，還可能由于與電極表面的短程相互作用而發(fā)生物理吸附或化學(xué)吸附。這種吸附與電極材料、離子本性及其水化程度有關(guān)，被稱為特性吸附。大多數(shù)無(wú)機(jī)陽(yáng)離子不發(fā)生特性吸附，只有極少數(shù)水化能較小的陽(yáng)離子，如Tl+,Cs+等離子能發(fā)生特性吸附。反之，除了F-離子外，幾乎所有的無(wú)機(jī)陰離子都或多或少地發(fā)生特性吸附。有無(wú)特性吸附緊密層的結(jié)構(gòu)是有差別的。3.4雙電層模型外亥姆荷茨面(OHP)：通過(guò)吸附的溶解化離子層的中心面內(nèi)亥姆荷茨面(IHP)：特性吸附離子電中心的位置外亥姆荷茨面(OHP)以外為分散層3.4雙電層模型謝謝！第九章：材料電化學(xué)基礎(chǔ)1.電化學(xué)體系基本單元2.電化學(xué)熱力學(xué)3.雙電層4.電化學(xué)動(dòng)力學(xué)5.電極體系的傳質(zhì)過(guò)程目

錄1)液相傳質(zhì)步驟（反應(yīng)粒子向電極表面遷移）2）前置轉(zhuǎn)化（粒子在進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)前的轉(zhuǎn)化過(guò)程，無(wú)電子參與，如吸附配位數(shù)的變化等）3）電子轉(zhuǎn)移步驟（反應(yīng)粒子在電極表面得失電子生成氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物）4）反應(yīng)后轉(zhuǎn)化（反應(yīng)產(chǎn)物在電極表面脫附、復(fù)合、分解、歧化或其他化學(xué)變化）5）反應(yīng)后的液相傳質(zhì)步驟（反應(yīng)后生成新相，如氣體、固相沉積層，或產(chǎn)物可溶向溶液內(nèi)擴(kuò)散）4.1電化學(xué)基本反應(yīng)過(guò)程4.電化學(xué)動(dòng)力學(xué)電極過(guò)程的速度控制步驟上述步驟單獨(dú)發(fā)生時(shí)有著不同的反應(yīng)速度。但實(shí)際上，在穩(wěn)態(tài)的條件下，上述步驟的實(shí)際速度應(yīng)該相等。實(shí)際反應(yīng)速度取決于各個(gè)單元步驟中進(jìn)行最慢的那個(gè)步驟，我們將它稱為速度控制步驟。由于電極極化產(chǎn)生原因是電極反應(yīng)速度小于電子運(yùn)動(dòng)速度，而控制步驟速度決定電極反應(yīng)速度，那么電極極化的特征也取決于控制步驟的動(dòng)力學(xué)特征。4.1電化學(xué)基本反應(yīng)過(guò)程按照控制步驟的不同可以將電極極化分為不同類型，常見(jiàn)的有濃差極化和電化學(xué)極化。濃差極化指的是液相傳質(zhì)步驟成為控制步驟時(shí)引起的極化電化學(xué)極化指的是電子轉(zhuǎn)移步驟成為控制步驟時(shí)引起的極化4.1電化學(xué)基本反應(yīng)過(guò)程4.2電化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)

Arrhenius公式

4.2電化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)電極電位對(duì)反應(yīng)活化能的影響

4.2電化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)電極電位對(duì)反應(yīng)速率的影響

這就是Butler-Volmer公式，描述了凈電流密度與過(guò)電位的關(guān)系4.2電化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)交換電流密度

4.2電化學(xué)