电化学期末复习课件

电化学研究对象不同的导电回路：n电子导电回路电子导电回路 Electronic Circuitn电解池电解池 Electrolytic Celln原电池原电池 Galvanic Cell 电子导电回路n凡是依靠物体内部自由电子凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的回路称的定向运动而导电的回路称之为之为电子导电回路电子导电回路。n载流子：载流子：自由电子自由电子 n第一类导体：第一类导体：金属、合金、金属、合金、石墨、某些金属氧化物。石墨、某些金属氧化物。电解池回路n电电解解池池：由由外外电电源源提提供供电电能能，使使电电流流通通过过电电极极，在在电电极极上上发生电极反应的装置。发生电极反应的装置。n载流子：载流子：电子离子电子离子n两两类类导导体体导导电电方方式式的的转转化化是是通过电极上的通过电极上的氧化还原反应氧化还原反应原电池回路n原电池：原电池：将化学能转化将化学能转化为电能的装置。为电能的装置。n载流子：载流子：电子离子电子离子n两类导体导电方式的转两类导体导电方式的转化是通过电极上的化是通过电极上的氧化氧化还原反应还原反应阴阳极、正负极n阳极阳极(anode):发生氧化反应（失电子反应）的电极发生氧化反应（失电子反应）的电极n阴极阴极(cathode):发生还原反应（得电子反应）的电极发生还原反应（得电子反应）的电极n正极：正极：电位较正的电极电位较正的电极n负极：负极：电位较负的电极电位较负的电极n电解池：电解池：阳极为正极，阴极为负极阳极为正极，阴极为负极n原电池：原电池：阳极为负极，阴极为正极阳极为负极，阴极为正极两种导体第一类导体：第一类导体：凡是依靠物体内部自由电子的定凡是依靠物体内部自由电子的定向运动而导电的物体，即载流子为自由电子的向运动而导电的物体，即载流子为自由电子的导体，叫做电子导体，也称第一类导体。导体，叫做电子导体，也称第一类导体。第二类导体：第二类导体：凡是依靠物体内的离子运动而导凡是依靠物体内的离子运动而导电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。电的导体叫做离子导体，也称第二类导体。第二类导体电解质溶液电解质溶液熔融态电解质熔融态电解质固体电解质固体电解质电化学科学的应用电化学科学电化学科学电化学工业电化学工业化学电源化学电源金属腐蚀与防护金属腐蚀与防护一次电池一次电池燃料电池燃料电池二次电池二次电池经典电化学研究内容经典电化学研究内容电解质溶液理论电解质溶液理论n电解质：电解质：溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具溶于溶剂或熔化时形成离子，从而具有导电能力的物质。有导电能力的物质。n电解质溶液参数：电解质溶液参数：n电导（电导率）电导（电导率）n离子淌度离子淌度n离子迁移数离子迁移数电导n电导电导 量度导体导电能力大小的物理量，其量度导体导电能力大小的物理量，其值为电阻的倒数。值为电阻的倒数。符号为符号为G，单位为，单位为S(西西门子门子)(1S=1)。电导率：电导率：单位体积电单位体积电解质溶液所表现出来解质溶液所表现出来的电导（的电导（s/cm）当量电导（率）定义：在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放置含有放置含有1 g当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导当量电解质的溶液时，溶液所具有的电导称为当量电导，单位为称为当量电导，单位为Scm2eg-1。与与 的关系：的关系：与与 的关系：的关系：定义：定义：当当趋于一个极限值趋于一个极限值0时，称为无限稀释溶液当时，称为无限稀释溶液当量电导或极限当量电导。量电导或极限当量电导。离子独立移动定律n当溶液无限稀释时，可以完全忽略离子间当溶液无限稀释时，可以完全忽略离子间的相互作用，此时离子的运动是独立的，的相互作用，此时离子的运动是独立的，这时电解质溶液的当量电导等于电解质全这时电解质溶液的当量电导等于电解质全部电离后所产生的离子当量电导之和：部电离后所产生的离子当量电导之和：n离子淌度离子淌度：单位场强（：单位场强（V/cm）下的离）下的离子迁移速度子迁移速度 n某某种种离离子子在在一一定定的的溶溶剂剂中中，当当电电位位梯梯度度为为1伏伏特特/厘厘米米时时的的迁迁移移速速率率称称为为此此种种离离子子的的淌淌度度，单单位位是是厘厘米米2秒秒-1伏伏特特-1。离离子子淌淌度度是是代代表表离离子子迁迁移移速速率率特特征征的的物物理理量量。n离子迁移数离子迁移数：某种离子迁移的电量在溶：某种离子迁移的电量在溶液中各种离子迁移的总电量中所占的百液中各种离子迁移的总电量中所占的百分数。分数。或或电化学热力学相间电位的概念和类型 相对电位、绝对电位的规定 各类电化学体系的特点 可逆电极与不可逆电极的概念、类型 电池电动势、平衡电位的热力学计算相间电位n相间：相间：两相界面上不同于基体性质的过两相界面上不同于基体性质的过渡层。渡层。n相间电位：相间电位：两相接触时，在两相界面层两相接触时，在两相界面层中存在的电位差。中存在的电位差。产生电位差的原因：产生电位差的原因：荷电粒子（含偶极子）的非均匀分布荷电粒子（含偶极子）的非均匀分布 。相间电位差n剩剩余余电电荷荷层层：带带电电粒粒子子在在两两相相间间的的转转移移或或利利用用外外电电源源向向界界面面两两侧侧充充电电，形形成成双双电电层层；(electric double layer)只有第一种“离子双电层”出现相间电位差相间电位的类型 从能量变化的角度定义：从能量变化的角度定义：n外电位差（伏打电位差）：外电位差（伏打电位差）：n内电位差（伽尔伐尼电位差）：内电位差（伽尔伐尼电位差）：n电化学位差：电化学位差：两相平衡后，相界面形成稳定双电层双电层电位差就是相间电位可测不可测 相间电位分类：从两相的性质分类：从两相的性质分类：n金属接触电位：金属接触电位：Contact potentialn液体接界电位：液体接界电位：Liquid junction potentialn电极电位：电极电位：Electrode potential 相互接触两个金属相互接触两个金属相间的相间的外电位差外电位差金属和溶液间的金属和溶液间的内电位差内电位差电极电位的形成电极电位的形成：n以锌以锌-硫酸锌为例硫酸锌为例 当锌片与硫酸锌溶液接触时，金属当锌片与硫酸锌溶液接触时，金属锌中锌中Zn2的化学势大于溶液中的化学势大于溶液中Zn2的化的化学势，则锌不断溶解到溶液中，而电子学势，则锌不断溶解到溶液中，而电子留在锌片上。留在锌片上。结果：结果：金属带负电，溶液带正电；形成金属带负电，溶液带正电；形成双电层双电层电极电位。电极电位。此时锌的溶解和沉积是一个动态平衡过程 若电极材料不变，若电极材料不变，不变；若令不变；若令 不变，不变，则：则：即：绝对电位的变化值是可求出的。即：绝对电位的变化值是可求出的。处理电化学问题时：重要的不是绝对电位，而是绝对电位的变化值重要的不是绝对电位，而是绝对电位的变化值n参比电极：参比电极：能作能作为基准的，本身为基准的，本身电极电位恒定的电极电位恒定的电极称为参比电电极称为参比电极。极。饱和甘汞电极饱和甘汞电极n定义：定义：标准氢电极标准氢电极作参比电极时测得作参比电极时测得的电极相对电位的电极相对电位。如：如：Pt|H2,H+|Ag+|Agn相对（电极）电位：相对（电极）电位：研究电极与参比电极组成研究电极与参比电极组成的原电池电动势称为该电极的相对（电极）电的原电池电动势称为该电极的相对（电极）电位位，用，用 表示。表示。符号规定：符号规定：n研究电极在原电池中发生还原反应：研究电极在原电池中发生还原反应：n研究电极在原电池中发生氧化反应：研究电极在原电池中发生氧化反应：通常以氢标电位为基准液体接界电位与盐桥n液体接界电位液体接界电位：相互接触的两个：相互接触的两个组成不同或浓度不组成不同或浓度不同同的电解质溶液之间存在的相间电位。的电解质溶液之间存在的相间电位。n产生的原因：各种离子具有产生的原因：各种离子具有不同的迁移速率不同的迁移速率而引起而引起原电池与一般氧化还原反应的区别总反应式相同总反应式相同氧化还原反应发生在氧化还原反应发生在同一地点，同一时刻同一地点，同一时刻 原电池反应发生在原电池反应发生在不同地点不同地点，有，有电子流动和电子流动和 离子迁移离子迁移氧化还原反应只产生热能，且氧化还原反应只产生热能，且无法直接利用无法直接利用 原电池反应可以把原电池反应可以把化学能转化为电能化学能转化为电能原电池的书写方法负极写左边，正极写右边；离子浓度或活度及负极写左边，正极写右边；离子浓度或活度及气体分压或逸度都应注明，固体注明物态气体分压或逸度都应注明，固体注明物态两相界面用两相界面用“|”表示，盐桥用表示，盐桥用“”表示表示气体或溶液中不同价态离子不能直接构成电极，气体或溶液中不同价态离子不能直接构成电极，必须依附在惰性金属（如必须依附在惰性金属（如Pt）电极上，如氢浓）电极上，如氢浓差电池（差电池（P36）如计算出电动势为负值，说明正负极写反了。如计算出电动势为负值，说明正负极写反了。电池的可逆性 电池进行可逆变化必须具备两个条件：电池进行可逆变化必须具备两个条件：n电池中的化学变化是可逆的，即物质的电池中的化学变化是可逆的，即物质的变化是可逆的；（变化是可逆的；（P P3737）n电池中能量的转化是可逆的，即电能或电池中能量的转化是可逆的，即电能或化学能不转变为热能而散失。化学能不转变为热能而散失。实际使用的电池都是不可逆的，只有在实际使用的电池都是不可逆的，只有在电流无限小，放电和充电在同一电压下电流无限小，放电和充电在同一电压下进行进行时才可视为可逆。时才可视为可逆。原电池电动势的热力学计算nNernst（能斯特）方程：（能斯特）方程：原电池电动势原电池电动势 标准状态下电动势标准状态下电动势 电池反应平衡常数电池反应平衡常数 可逆电极可逆电极必须具备以下两个条件：n电极反应可逆电极反应可逆 正向反应和逆向反应速度相等正向反应和逆向反应速度相等n电极在平衡条件下工作电极在平衡条件下工作 平衡条件：平衡条件：通过电极的电流等于零或电流无限小通过电极的电流等于零或电流无限小电极电位计算对反应：对反应：的含义：的含义：标准状态下的平衡电位标准状态下的平衡电位电极溶液界面结构与性质电极溶液界面结构与性质n研究双电层结构的主要方法的基本原理、研究双电层结构的主要方法的基本原理、优缺点和用途；优缺点和用途；n界面结构的物理图像（模型）；界面结构的物理图像（模型）；研究电极研究电极/溶液界面性质的意义溶液界面性质的意义n界面电场对电极反应速度的影响界面电场对电极反应速度的影响 1.距离小，场强巨大，反应速度极大提高距离小，场强巨大，反应速度极大提高 2.电极电位可以连续变化，可以有效连续的改电极电位可以连续变化，可以有效连续的改 变反应速度变反应速度n溶液组成和浓度，电极材料的物理化学溶液组成和浓度，电极材料的物理化学性质及表面状态的影响性质及表面状态的影响基本方法：基本方法：n电毛细曲线法电毛细曲线法n微分电容曲线法微分电容曲线法n充电曲线法充电曲线法n研究界面性质，希望没有电化学反应发研究界面性质，希望没有电化学反应发生生n可方便的改变电极电位，定量分析建立可方便的改变电极电位，定量分析建立双电层所需电量双电层所需电量研究电极研究电极/溶液界面对研究电极的要求溶液界面对研究电极的要求研究电极研究电极/溶液界面对研究电极的要求溶液界面对研究电极的要求 通过外电路流向通过外电路流向“电极电极/溶液溶液”界面的电荷可能界面的电荷可能参加两种不同的过程：参加两种不同的过程：n在界面上参加电化学反在界面上参加电化学反应而被消耗应而被消耗；n用来改变界面结构。用来改变界面结构。理想极化电极理想极化电极 n定义：定义：在一定电位在一定电位范围内，有电量通范围内，有电量通过时不发生电化学过时不发生电化学反应的电极体系称反应的电极体系称为为理想极化电极理想极化电极。Ideal polarized electrode常用的理想极化电极常用的理想极化电极滴汞电极滴汞电极dropping mercury electrode(DME)(+)(-)在在0.1-1.6V之间可以认为之间可以认为该电极是理想极化电极。该电极是理想极化电极。（没有任何电化学反应）（没有任何电化学反应）电毛细现象电毛细现象electrocapillarity 界面张力不仅与物质组成有关，而且与电极电位界面张力不仅与物质组成有关，而且与电极电位有关有关n电毛细现象：电毛细现象：界面张力界面张力随电极电位变化的现象。随电极电位变化的现象。n电毛细曲线：电毛细曲线：界面张力与电极电位的关系曲线界面张力与电极电位的关系曲线。电毛细曲线及其微分方程电毛细曲线及其微分方程对电毛细曲线微分方程的实验解释对电毛细曲线微分方程的实验解释n当电极表面存在正的剩余电荷时：当电极表面存在正的剩余电荷时：对应电毛细曲线左半支；对应电毛细曲线左半支；n当电极表面存在负的剩余电荷时，当电极表面存在负的剩余电荷时，对应电毛细曲线右半支。对应电毛细曲线右半支。n当电极表面剩余电荷等于零，即无离子当电极表面剩余电荷等于零，即无离子双电层存在时：双电层存在时：n定义：定义：表面电荷密度表面电荷密度q等于零时的电极电等于零时的电极电位，也就是与界面张力最大值相对应的位，也就是与界面张力最大值相对应的电极电位称为电极电位称为零电荷电位零电荷电位(zero charge potential)。三三.电毛细曲线法的主要应用电毛细曲线法的主要应用n判断电极表面带电状况（符号）；判断电极表面带电状况（符号）；n求电极表面剩余电荷密度求电极表面剩余电荷密度q；n求离子表面剩余量求离子表面剩余量 。双电层的微分电容双电层的微分电容 一一.微分电容与积分电容微分电容与积分电容n微分电容微分电容(differential capacity)：引引起电位微小变化时所需引入电极表面的起电位微小变化时所需引入电极表面的电量，也表征了界面在电极电位发生微电量，也表征了界面在电极电位发生微小变化时所具备的贮存电荷的能力。小变化时所具备的贮存电荷的能力。n对理想极化电极还可以进一步简化为：对理想极化电极还可以进一步简化为：双电层电容双电层电容溶液电阻溶液电阻三三.微分电容曲线微分电容曲线 KCl微分电容曲线的应用微分电容曲线的应用 n利用利用 判断判断q正负正负；n研究界面吸附研究界面吸附；n求求q：n如无电化学反应，全部电荷都用来形成如无电化学反应，全部电荷都用来形成双电层电容双电层电容比电毛细曲线精确比电毛细曲线精确双电层结构双电层结构 一一.电极电极/溶液界面的基本结构溶液界面的基本结构 电极电极/溶液界面的特点：溶液界面的特点：n静电作用：静电作用：使符号相反的剩余电荷形成使符号相反的剩余电荷形成紧密双电层结构；紧密双电层结构；n热运动：热运动：使荷电粒子趋向均匀分布，形使荷电粒子趋向均匀分布，形成分散层结构。成分散层结构。Stern模型模型 该模型认为由于静该模型认为由于静电作用和粒子热运电作用和粒子热运动这两种矛盾作用动这两种矛盾作用对立统一的结果，对立统一的结果，使电极使电极/溶液界面的溶液界面的双电层将由紧密层双电层将由紧密层和分散层两部分组和分散层两部分组成。成。零电荷电位零电荷电位n零电荷电位零电荷电位 ：电极表面剩余电荷为零电极表面剩余电荷为零时的电极电位时的电极电位。不存在离子双电层时的电位不存在离子双电层时的电位n 与与 不同的原因：剩余电荷的存不同的原因：剩余电荷的存在不是形成相间电位的唯一原因。在不是形成相间电位的唯一原因。特性吸附，偶极子定向排列 的测量方法的测量方法n 曲线法：曲线法：n 曲线法：曲线法：的重要性的重要性判断判断q的符号：的符号：例：对于体系例：对于体系 当：当：时；时；时：时：氢原子和氧原子的吸附氢原子和氧原子的吸附 氢原子和氧原子吸附由于在子吸附氢原子和氧原子吸附由于在子吸附基础上可转变为电化学反应：基础上可转变为电化学反应：所以不再能当成理想极化电极处理所以不再能当成理想极化电极处理，只能通过电量变化来研究。，只能通过电量变化来研究。n充电曲线法充电曲线法 第第1段氢吸附区段氢吸附区第第2段双电层区段双电层区第第3段氧吸附区段氧吸附区 n电位扫描法电位扫描法 氢吸附区正逆扫描氢吸附区正逆扫描均可逆；均可逆；氧吸附区不可逆。氧吸附区不可逆。氢吸附特点氢吸附特点 低温下以分子态吸附，常温下以原子态低温下以分子态吸附，常温下以原子态吸附吸附；氢吸附有选择性氢吸附有选择性；氢吸附是可逆的；氢吸附是可逆的；氢吸附可分两步完成氢吸附可分两步完成。氧吸附的特点氧吸附的特点 吸附行为很复杂，吸附行为很复杂，吸附粒子泛指原子与吸附粒子泛指原子与各种含氧粒子各种含氧粒子；吸附过程显著不可逆性；吸附过程显著不可逆性；吸附可形成表面膜，吸附可形成表面膜，形成钝化效应；形成钝化效应；氧吸附可造成与形成吸附态中间产物的氧吸附可造成与形成吸附态中间产物的电极反应速度下降。电极反应速度下降。电极过程概述电极过程概述n极化概念、产生原因及基本规律极化概念、产生原因及基本规律n测量极化曲线的基本原理测量极化曲线的基本原理n电极过程特征电极过程特征电极过程动力学n电极过程：电极过程：把发生在电极把发生在电极/溶液界面上溶液界面上的电极反应、化学转化和电极附近液层的电极反应、化学转化和电极附近液层中的传质作用等一系列变化的总和统称中的传质作用等一系列变化的总和统称为电极过程。为电极过程。n电极过程动力学：电极过程动力学：有关电极过程的历程、有关电极过程的历程、速度、影响因素的研究称为电极过程动速度、影响因素的研究称为电极过程动力学。力学。电极的极化电极的极化 可逆电极可逆电极(reversible electrode)：氧氧化还原反应速度相等，物质交换和电荷化还原反应速度相等，物质交换和电荷交换平衡交换平衡。不可逆电极不可逆电极(irreversible electrode)：n电荷交换平衡，物质交换不平衡电荷交换平衡，物质交换不平衡n电荷交换不平衡，物质交换不平衡电荷交换不平衡，物质交换不平衡 n极化极化(polarization)：有电流通过时，有电流通过时，电极电位偏离平衡电位的现象电极电位偏离平衡电位的现象 n过电位过电位(overvoltage)：在一定电流密度在一定电流密度下，电极电位与平衡电位的差值下，电极电位与平衡电位的差值 极化产生的原因极化产生的原因 电流流过电极时，产生一对矛盾作用：电流流过电极时，产生一对矛盾作用：n极化作用极化作用电子的流动在电极表面积累电电子的流动在电极表面积累电荷，使电极电位偏离平衡状态；荷，使电极电位偏离平衡状态；n去极化作用去极化作用电极反应吸收电子运动传递电极反应吸收电子运动传递的电荷，使电极电位恢复平衡状态。的电荷，使电极电位恢复平衡状态。极化是由上述两种作用联合作用的结果。极化是由上述两种作用联合作用的结果。由于电子传递与电极反应这一对矛盾由于电子传递与电极反应这一对矛盾:V反反 0 理想极化电极理想极化电极 ideal polarized electrode Pt电极电极,滴汞电极滴汞电极(DME)V反反很大很大 理想不极化电极理想不极化电极 ideal unpolarized electrode 甘汞电极甘汞电极(SCE)n极化图：极化图：把表征电极过程特征的阴极极把表征电极过程特征的阴极极化曲线和阳极极化曲线画在同一个坐标化曲线和阳极极化曲线画在同一个坐标系中，这样组成的曲线图叫极化图。系中，这样组成的曲线图叫极化图。阴极：cathode 阳极：anode 电极过程的基本历程1、传质传质2、前置转化：前置转化：吸附、络和离子配吸附、络和离子配位数改变等位数改变等3、电化学反应：电化学反应：得失电子、氧化得失电子、氧化还原还原4、随后转化：随后转化：脱附、复合、分解脱附、复合、分解等等5、传质传质PtHH+eHH+e速度控制步骤速度控制步骤 n速度控制步骤速度控制步骤(rate-determining step)：串串连的各反应步骤中反应速度最慢的步骤。连的各反应步骤中反应速度最慢的步骤。n浓差极化浓差极化(concentration polarization)：液液相传质步骤称为控制步骤时引起的电极极化。相传质步骤称为控制步骤时引起的电极极化。n电化学极化电化学极化(electrochemical polarization)：由于电化学反应迟缓而控制电极过程所引起由于电化学反应迟缓而控制电极过程所引起的电极极化。的电极极化。液相传质的三种方式液相传质的三种方式 n电迁移电迁移(migration)：电解质溶液中的带电解质溶液中的带电粒子在电场作用下沿着一定的方向移电粒子在电场作用下沿着一定的方向移动。动。n对流对流(convection)：一部分溶液与另一一部分溶液与另一部分溶液之间的相对流动。部分溶液之间的相对流动。n扩散扩散(diffusion)：溶液中某一组分自发溶液中某一组分自发地从高浓度区域向低浓度区域移动。地从高浓度区域向低浓度区域移动。电极表面传质区域的划分电极表面传质区域的划分理想稳态扩散的动力学规律理想稳态扩散的动力学规律对于反应：对于反应：稳态扩散的电流密度：稳态扩散的电流密度：极限扩散电流密度：极限扩散电流密度：扩散区对流区xciciocisl0三三.旋转圆盘电极（旋转圆盘电极（RDE）旋转圆盘电极的主要应用旋转圆盘电极的主要应用 n通过控制转速来控制扩散步骤控制的电通过控制转速来控制扩散步骤控制的电极过程的速度；极过程的速度；n通过控制转速，获得不同控制步骤的电通过控制转速，获得不同控制步骤的电极过程，便于研究无扩散影响的单纯电极过程，便于研究无扩散影响的单纯电化学步骤；化学步骤；n通过控制转速，模拟不同通过控制转速，模拟不同 值的扩散控值的扩散控制的电极过程制的电极过程。n电极反应：电极反应：O +ne-Rn电极反应速度按异相化学反应表示电极反应速度按异相化学反应表示n电极反应速度用电流密度表示：电极反应速度用电流密度表示：n当电极反应达到稳定状态时，外电当电极反应达到稳定状态时，外电流全部消耗于电极反应，即代表了流全部消耗于电极反应，即代表了电极反应速度。电极反应速度。电极表面积O+ne-EaEcRiaic反应进度法拉第常数96485C/mol电子转移步骤动力学过电位对过电位对ia和和ic的影响的影响写成指数形式写成指数形式交换电流密度：选取氧化还原体系的平衡电势选取氧化还原体系的平衡电势作为电势坐标的零点，则作为电势坐标的零点，则 影响影响 大小的因素大小的因素 n与反应速度常数有关与反应速度常数有关n与电极材料有关与电极材料有关 n与反应物质浓度有关与反应物质浓度有关 n与温度有关与温度有关 稳态电化学极化基本方程式外电流外电流或电极或电极反应净反应净速度速度电极上电极上氧化还氧化还原电流原电流的差值的差值宏观量宏观量微观量微观量交换交换电流电流密度密度巴特勒巴特勒-伏尔摩方程伏尔摩方程(ButlerVolmer)当电极处于平衡电位时：当电极处于平衡电位时：CO、CR：反应物、生成物的浓度，所以：反应物、生成物的浓度，所以 i 0 与浓度有关与浓度有关K：电极反应标准速度常数，特点：与浓度无关，比较方便：电极反应标准速度常数，特点：与浓度无关，比较方便电极电势的电化学极化在质子交换膜燃料电池中阳极（氢氧化）过电位很小，难极化电极阴极（氧还原）过电位很大，易极化电极|I|i0 时时,偏离平衡电位偏离平衡电位,易极化电极易极化电极 外电流密度交换电流密度浓差极化控制n当当cis0时，稳态扩散电流密时，稳态扩散电流密度将趋近于最大极限值，称度将趋近于最大极限值，称为为极限扩散电流密度极限扩散电流密度：扩散区对流区xciciocisl0流速流速扩散系数扩散系数Tafel方程方程阴极极化阳极极化Tafel方程方程电极材料、表电极材料、表面状态溶液组面状态溶液组成、温度成、温度一定，一定，i0 越大，越大，I 越大，越大，i0代表反应能力代表反应能力