扩散超电势英文解释翻译、扩散超电势的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 diffusion overpotential

分词翻译：

扩散的英语翻译：

diffuse; pervasion; proliferate; spread
【计】 scattering
【化】 scatter
【医】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation

超电势的英语翻译：

【化】 overpotential; superpotential

专业解析

扩散超电势（Diffusion Overpotential）是电化学系统中的核心概念，指电极表面因物质扩散速率受限而产生的额外电势差。当电化学反应速率受限于反应物或产物在溶液中的扩散过程时，电极实际电势会偏离热力学平衡值，这种现象称为扩散超电势。

其形成机制与浓度梯度密切相关：在电流通过时，电极表面附近的反应物浓度低于溶液本体浓度，形成扩散层。此时反应速率由物质扩散速度主导，导致电极需要额外的电势驱动反应进行。数学描述通常采用能斯特方程修正形式： $$ eta_d = frac{RT}{nF} lnleft(1 - frac{i}{i_L}right) $$ 其中$eta_d$为扩散超电势，$i$为电流密度，$i_L$为极限扩散电流密度。

该现象的影响因素包括：

溶液黏度：高黏度溶液会减缓物质扩散，增大超电势
浓度梯度：本体溶液与电极表面浓度差越大，超电势越显著
电极几何结构：多孔电极比平板电极更易产生扩散限制
温度：升温可加速扩散过程，降低超电势

在工业应用中，扩散超电势直接影响燃料电池效率、金属电沉积均匀性以及电解槽能耗。例如锂离子电池快充时，锂离子在电解液中的扩散迟滞会导致显著的极化损失。相关研究可参考《电化学测量原理与方法》（Springer, 2018）及《现代电化学》（Wiley, 2020）等权威著作。

网络扩展解释

扩散超电势是电化学中因电活性物质扩散速率不足导致电极表面与溶液本体浓度差异而产生的电势差。以下是详细解释：

定义与成因
扩散超电势主要源于电活性物质（如离子）在溶液中的扩散速度无法及时补充电极反应消耗的物质。当电极反应速率超过扩散速率时，电极表面附近的浓度会低于溶液本体浓度（还原反应）或高于本体浓度（氧化反应），形成浓度梯度，从而产生电势差。
关键原理
根据菲克扩散定律，扩散电流密度可表示为： $$ I_1 = -F D frac{c_b}{delta} $$ 其中，( F )为法拉第常数，( D )为扩散系数，( c_b )为本体浓度，( delta )为扩散层厚度。当电流接近极限电流( I_1 )时，扩散成为速率控制步骤，此时超电势显著增大。
特征与影响
- 极限电流的存在：当电流达到极限值时，电极表面浓度趋近于零（还原反应），超电势急剧上升。
- 能斯特方程修正：扩散超电势可通过修正能斯特方程表达，例如对银电沉积过程，其超电势公式为： $$ eta_d = frac{RT}{nF} lnleft(1 - frac{I}{I_1}right) $$ 体现电流与极限电流的关系。
与其他超电势的区别
扩散超电势属于传质过程引起的超电势，不同于：
- 迁越超电势：电荷跨越电极/溶液界面时的能量壁垒；
- 反应超电势：电极表面伴随的化学反应速率缓慢导致。

总结来看，扩散超电势是电化学体系中因物质传递限制产生的典型现象，尤其在电解、电池放电等大电流场景下表现显著。