电化学总复习第六-十二章.pptx

1、界面电场对活化能的影响,其适应的范围是大电流密度下的电化学极化,巴持勒伏尔摩方程指明了电化学极化时的过电位(可称为电化学过电位)的大小取决于外电流密度和交换电流密度的相对大小。 当外电流密度一定时，交换电流密度越大的电极反应，其过电位越小。而相对于一定的交换电流密度而言，则外电流密度越大时，过电位也越大。,巴特勒伏尔摩方程,所以，我们可以把依赖于电极反应本性，反应了电极反应进行难易程度的交换电流密度看作是决定过电位大小或产生电极极化的内因，而外电流密度则是决定过电位大小或产生极化的外因(条件)。内因(j0)和条件(j)中任何一方面的变化都会导致过电位的改变。,多电子转移步骤是由一系列单电子转移

2、步骤串联组成。,电极/溶液界面的双电层是由紧密层和分散层串联组成的。,1=0 实际只有在电极表面电荷密度很大和溶液浓度较高时，双电层才近似于紧密层结构而无分散层， 1电位才趋向于0 。稀溶液中，尤其是电极电位接近于零电荷电位和发生表面活性物质特性吸附时， 1 电位随电极电位改变相当明显。 1 电位的变化实质上是双电层结构以及双电层中电位分布的变化造成的，这种效应称为1效应,混合控制下的极化曲线,AB段： ， 为主 BC段： 两种因素同时存在 CD段： 为主,三. 电化学极化规律与浓差极化规律的比较,第九章 金属的电沉积过程,一.基本历程 液相传质 前置转化 电荷传递 电结晶,二.金属电沉积过程

3、的特点,阴极过电位是电沉积过程进行的动力； 双电层的结构，特别是粒子在紧密层中的吸附对电沉积过程有明显影响； 沉积层的结构、性能与电结晶过程中新晶粒的生长方式和过程密切相关，同时与电极表面（基体金属表面）的结晶状态密切相关。,金属离子从水溶液中阴极还原的可能性 ： 满足上式金属离子才能从水溶液中还原。,第三节 金属电结晶过程,金属电结晶的形式 阴极还原的新生态吸附原子聚集形成晶核，晶核长大称晶体； 新生态吸附原子在电极表面扩散，达到某一位置并进入晶核，在原有金属的晶格上延续生长。,盐溶液中结晶过程,过饱和度越大，结晶出来的晶粒越小； 过饱和度越小，结晶出来的晶粒越大； 在一定过饱和度的溶液中，

4、能继续长大的晶核必须具有一定大小的尺寸 。,电结晶形核过程规律,电结晶时形成晶核要消耗电能，所以平衡电位下不能形成晶核，只有达到一定的阴极极化值时（析出电位）才能形核； 过电位的大小决定电结晶层的粗细程度。,第十二章 燃料电池,燃料电池的特点 燃料电池的能量转换效率高，不受卡诺效率限制。 清洁、环保。燃料电池不需要锅炉、汽轮机等大型设备、没有SO x、NO x气体和固体粉尘的排放。 可靠性和操作性良好，噪声低。 所用燃料广泛，占地面积小，建厂具有很大灵活性。,燃料电池：是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，直接转化为电能的装置。 电极本身不是储能物质，只是一种催化剂。,燃料电池的基本组成：阳极

5、、阴极、电解质和外电路。燃料电池中的电解质有不同的种类。,图103 燃料电池的基本单元,53,（1）氢气在阳极催化剂的作用下，发生下列阳极反应： （2）氢离子穿过电解质到达阴极。电子则通过外电路及负 载也达到阴极。在阴极催化剂的作用下，生成水反应式为： （3）综合起来，氢氧燃料电池中总的电池反应为： 伴随着电池反应，电池向外输出电能。只要保持氢气和氧气的供给，该燃料电池就会连续不断地产生电能。,燃料电池的工作原理（以氢氧磷酸型电池为例）,54,燃料电池可依据其工作温度、所用燃料的种类和电解质类型进行分类。按照工作温度，燃料电池可分为高、中、低温型三类。 按燃料来源，燃料电池可分为直接式燃料电池(如直接甲醇燃料电池)，间接式燃料电池(如甲醇通过重整器产生氢气，然后以氢气为燃料电池的燃料)和再生类型进行分类。 依据电解质的不同，可将燃料电池分为碱性