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超电势的存在有哪些利弊

发表时间：2024-07-29 12:59:02 来源：网友投稿

超电势是个差值，其定义是当电极表面有净电流通过时，电极电势偏离平衡电极电势的数值。超电势是由极化引起，极化分为欧姆极化，电化学极化和浓差极化。因为超电势产生的机理不同，所以要从三个角度分析超电势的的影响。一是电化学极化引起，即对某个反应而言，电极本身的交换电流密度较小，需要施加很大的电势才能使该反应达到一定得反应速率，超电势产生。无论是对于锂离子电池还是燃料电池的电极反应，超电势的存在总是不好的，既降低了电池的放电电压，又减小了电池的能量效率；对于一般的电解行为也是如此；但在有些反应中，我们可以利用电化学极化引起的超电势规避某些反应的发生，比如汞电极的氢超电势极大，可以极化到很负的电势都不会发生氢析出反应，进而可以在汞电极上研究界面电性质，还比如Cu、Au表面氢析出超电势也较高，可以在其表面研究CO2的还原等。二是浓差极化，传质跟不上电化学反应，降低了能量转换效率，因而对于一般的电化学过程，我们是极力避免浓差极化，比如使用搅拌，RDE和氢泵来增强传质，另外电势阶跃法和循环伏安发反而利用了传质极化。三是欧姆极化，花一份电压加在内阻上，划不来，我们也是想方设法减小它，比如减薄电池厚度，增大电极活性组分的电导率等

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