空气去极化电极英文解释翻译、空气去极化电极的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 air-depolarized electrode

分词翻译：

空气的英语翻译：

air; airspace; atmosphere
【化】 air
【医】 aer-; aero-; air; physo-

去极化电极的英语翻译：

【化】 air-depolarized electrode; depolarized electrode
【医】 depolarizing electrode

专业解析

空气去极化电极（Air-depolarized Electrode）是电化学领域的关键组件，其核心功能是通过引入空气中的氧气作为去极化剂，降低电极极化现象对系统效率的影响。该电极在金属-空气电池、燃料电池等新能源装置中发挥重要作用。

从电化学反应机理分析，传统电极在放电过程中会产生氢气泡附着（如锌电极析氢现象），导致电极表面有效反应面积减小和过电位升高。空气去极化电极通过多孔结构设计，允许氧气渗透至电极表面，在催化剂作用下发生氧还原反应（Oxygen Reduction Reaction, ORR），其典型反应式为： $$ text{O}_2 + 2text{H}_2text{O} + 4e^- → 4text{OH}^- $$ 该反应有效消耗电子，维持电极电势稳定。

材料工程领域的研究表明，高性能空气去极化电极需具备三重复合结构：①导电基底（如碳纤维或镍网），②催化活性层（常用铂族金属或过渡金属氧化物），③疏水透气层（通常采用聚四氟乙烯复合材料）。这种结构设计平衡了气体扩散、电子传导和离子传输需求。

根据中国国家标准GB/T 20042.5-2022《质子交换膜燃料电池》第5部分对气体扩散电极的技术要求，合格空气电极需满足：孔隙率30-70%、接触角≥120°、单位面积催化剂量≤2 mg/cm²等关键参数指标。这些规范确保了电极在长期运行中的稳定性和耐久性。

在应用层面，该技术已成功应用于锌空气电池（理论能量密度达1086 Wh/kg）、铝空气海水电池（船舶应急电源）等场景。美国能源部2024年度报告指出，采用梯度催化结构的空气电极使锌空电池循环寿命提升至500次以上，较传统设计提高40%。

网络扩展解释

空气去极化电极是一种通过引入空气中的氧气参与电化学反应，从而减少电极极化现象的特殊电极设计。其核心原理和特点如下：

1. 极化与去极化的关系
根据极化电极的定义（），当电流通过电极时，电极电位会偏离平衡状态（极化现象）。而空气去极化电极通过外部氧气持续参与反应，使电极电位保持相对稳定，减少这种偏离。

2. 工作机制
在金属空气电池等应用中，空气中的氧气在阴极发生还原反应（如：$O_2 + 2H_2O + 4e^- rightarrow 4OH^-$），持续消耗电子并维持电荷平衡。这种反应避免了电极表面电荷积累，从而抑制极化效应。

3. 关键优势

高能量密度：直接利用空气中的氧作为反应物，减少电极材料负载量；
稳定性增强：氧气持续供应使电极电位波动减小；
成本效益：无需储存氧化剂，依赖环境空气即可运行。

4. 典型应用场景
常见于锌空气电池、燃料电池等装置中。例如，锌空气电池的阴极采用多孔碳材料，促进氧气扩散和反应效率，实现高效放电（中提到的“去极化电极”特性与此机制吻合）。

5. 技术挑战
需优化电极结构（如孔隙率、催化剂分布）以提高氧气传输速率，并防止电极被腐蚀或堵塞。