電動巡邏車電化學電池電解(eleetrlolysis)過程是指電極與某種化學溶液之間由于電子的轉移所引起的氧化或還原反應。電化學電池兩電極間的氧化還原反應必須要有外部電路才能夠實現(xiàn),為了理解電池中的電化學現(xiàn)象,進...
電動巡邏車電化學電池電解(eleetrlolysis)過程是指電極與某種化學溶液之間由于電子的轉移所引起的氧化或還原反應。電化學電池兩電極間的氧化還原反應必須要有外部電路才能夠實現(xiàn),為了理解電池中的電化學現(xiàn)象,進而為這些電池設計簡單的模型,還必須對電池中的電流與電動勢的性質加以評價。
只有當電子離開和到達電極時才會發(fā)生化學轉換,通過對此現(xiàn)象的觀察,完全可以利用電過程來決定反應速率。因此,化學轉換的速率是可控的,也可以通過流經(jīng)指定電極的電流來測量。電解作用的法拉第定律指出,電極上物質的質量變化量等于演電極轉移電荷的數(shù)量。電解速率可以從被電解的摩爾數(shù)的角度來分析,根據(jù)法拉第定律:式中,n為電極失去的每個離子所含電子數(shù)量;F為法拉第常數(shù); x為被電解的摩爾數(shù)。根據(jù)定義,電流可以用每秒鐘流過的電荷庫倫量來表示式(4-23)和式(4-24)指出了電化學電池中的法拉第電流(faradaic current)與反應速率聞的關系。合并兩式可得到反應速率(mol/s):
反應速率的單位通常為mol/s,這是因為發(fā)生在電極一電解質交界面的化學反應是一個異相過程(heterogeneous process)。這種不均勻的反應速率主要取決于電極動力學,此外還受到電極傳遞的物質以及各種表面因素的影響。單位面積的反應速率[mol/(s·cm2)]可表示為式中,A為接觸表面積,單位cm2; j為電流密度,單位A/cm2。