化學電源電化學原理

1、電化學原理呂維強電子科技大學研究院大樓309室 電話： Email： 2015年9月第一章 化學電源概論1.1 電極電勢與電池電動勢1.2 電極過程與極化1.3 電化學極化電化學步驟動力學1.4 濃差極化傳質(zhì)動力學21.1.1 雙電層31.1.2 電極電勢456非標準狀態(tài)下電極電勢（a）第一類電極：若是金屬，則由金屬浸在含有該金屬離子的溶液中構成，如Zn2+/Zn、Cu2+/Cu等。1. 電極的類型：根據(jù)電極反應的性質(zhì)區(qū)分 電極反應式： Nerst Equation 能斯特方程 純固體的活度在給定溫度下是常數(shù)，等于1金屬正離子的活度決定電極電勢8（a）第一類電極：若是非金屬，則由非金屬浸入該非

2、金屬負離子的溶液中構成，如Se2-/ Se.1. 電極的類型：根據(jù)電極反應的性質(zhì)區(qū)分 電極反應式： 純固體的活度在給定溫度下是常數(shù)，等于1非金屬負離子的活度決定電極電勢電極電勢表達式：9（b）第二類電極：由金屬上覆蓋一薄層該金屬的難溶化合物（鹽、氧化物和氫氧化物），然后浸在含有該難溶化合物相同陰離子的溶液中所構成，例如銀氯化銀電極和甘汞電極。1. 電極的類型：根據(jù)電極反應的性質(zhì)區(qū)分 電極電勢表達式：Nerst Equation 能斯特方程 負離子的活度決定電極電勢電極反應式： 10（b）第二類電極：金屬/難溶金屬氧化物電極，即在金屬表面覆蓋一薄層該金屬的氧化物，然后浸在含有 H+ 或 OH-

3、的溶液中構成電極，例如銀氧化銀電極，1. 電極的類型：根據(jù)電極反應的性質(zhì)區(qū)分 電極反應式： 電極： 電極反應式： 電極： 11（c）第三類電極（氧化還原電極）：由惰性金屬（如鉑片）插入含有某種離子的不同氧化態(tài)的溶液中構成電極，例如，F(xiàn)e3+，F(xiàn)e2+ | Pt， Sn4+ / Sn2+、Tl3+ / Tl+、Fe(CN)63- / Fe(CN)64- 電極等1. 電極的類型：根據(jù)電極反應的性質(zhì)區(qū)分 電極反應式： 電極電勢表達式： 第三類電極的電極電勢與該離子不同氧化態(tài)的活度有關金屬只起導電作用， 而氧化-還原反應在溶液中進行 12（d）氣體電極：由氣體和含有其離子的溶液構成，由于氣體是非導體，

4、需借助于鉑、石墨等第一類導體作為氣體的載體。該載體不僅提供了氣體與含有其離子溶液間的電接觸，同時還對電極反應起著催化劑的作用，但是它本身十分穩(wěn)定，不參加電極反應，并對其他可能發(fā)生的反應呈惰性。1. 電極的類型：根據(jù)電極反應的性質(zhì)區(qū)分 13（d）氣體電極：1. 電極的類型：根據(jù)電極反應的性質(zhì)區(qū)分 電極電勢表達式： 氣體電極的電極電勢與其離子濃度和氣體壓力有關141.1.3 電池電動勢15E：電池的可逆電動勢，V GT,p：等溫等壓下體系的吉布斯自由能降低值，Jmol-1 n：電池反應輸出基元電荷的物質(zhì)的量，mol F：法拉第常數(shù)，1 mol 質(zhì)子的電量，其值約為 96500Cmol-1 電池熱力學161. 2電極過程與極化