电化学公式总结

,单击此处编辑母版标题样式,编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,12/9/2016,#,燃料电池常用公式,吉布斯自由能与能斯特方程,恒定温度，压力下燃料电池可获得的最大功可由电化学反应的吉布斯自由能给出：,;,参与反应的电子数,:,法拉第常数,96485 C/mol,:,电池理想电势,能斯特方程：以反应,为例：,由范托夫等温方程,：气体常数,8.314 J/,（,Kmol,） ；,:,标准状 况,(298K 1atm),下的吉布斯自由能,可得到,任意电极的能斯特方程,对任意电极反应：,态,方程：,能斯特方程反映了反应物生成物浓度对电极电势的影响。,应用时要注意：固体与液体浓度不写入方程，气体用分压表示。,电极极化,当通过电极的电流不为零时，电极电势偏离平衡电位的现象为极化。,活化极化：活化极化与一串连续步骤组成的电极过程中的某个最缓慢步骤的活化能有关，这步骤需要有较高的活化能用以激活参加电极反应的粒子，完成电子的转移。这额外部分能量，就靠电极的活化极化提供。是电极极化的一种基本形式。,欧姆极化：欧姆极化是由于电解液、电极材料以及导电材料之间存在的接触电阻所引起的极化。,浓度极化,:,电化学过程中，由于电极表面附近的离子在电极上发生反应而消耗，结果使表面与溶液间产生浓度差，从而使电极电位偏离可逆电位而存在电势损失的现象称为浓度极化。,活化极化,通常用,电极反应电子传递系数,电流密度,(,),tafel,方程的另一种形式：,;,对于不同的电极材料，,值可以相差很大，而,b,值却近,似相同，大约为,0.12V,（,Pt,、,Pd,等贵金属除外）,欧姆极化,:,电流密度,：电池总电阻（包括离子，电子，接触电阻）,浓度极化,物质传输到电极表面的速率可以通过,FICK,第一扩散定律描述：,-,扩散系数,体积浓度,表面浓度,-,扩散层厚度,极限电流,:,反应物可以供给电极的最大速率量度，当,=0,时：,浓度极化产生的电位差,:,