极限电流密度英文解释翻译、极限电流密度的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 limiting current density

分词翻译：

极限的英语翻译：

limit; terminal; the maximum; utmost
【化】 limit(ing) point

电流密度的英语翻译：

【化】 current density

专业解析

极限电流密度（Limiting Current Density）是电化学系统中的关键参数，指在特定工作条件下电极表面可达到的最大电流密度值。当反应物传输速率无法满足电极反应需求时，系统进入“传质控制区”，此时电流密度不再随电压增加而上升，对应的平台值即为极限电流密度。

核心影响因素

1. 传质机制：扩散、对流和电迁移三种传质方式的平衡决定了极限电流密度的阈值。例如在燃料电池中，氧气的扩散速率直接影响阴极极限电流密度。
2. 浓度梯度：根据菲克第一定律，反应物浓度梯度与极限电流密度呈正相关，可用公式表达为：

   $$

   j_{text{lim}} = nFDfrac{C_b}{delta}

   $$

   其中$n$为电子转移数，$F$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。

3. 温度与粘度：电解质粘度降低会提高物质扩散速率，从而增加极限电流密度。

工程应用场景

• 水电解槽设计中需控制电流密度低于极限值以防止气泡堵塞
• 锂离子电池快充技术通过纳米结构电极扩大极限电流密度阈值
• 电镀工业依据该参数设定最大安全操作电流

权威研究显示，美国电化学学会（ECS）在《Journal of The Electrochemical Society》中多次强调该参数在新能源器件优化中的指导作用（来源：ECS Publications）。中国科学出版社《电化学测量手册》第3章系统阐述了其实验测定方法（来源：科学出版社官网）。

网络扩展解释

极限电流密度是电化学过程中的一个关键参数，尤其在电渗析技术中具有重要意义。以下是详细解释：

定义

极限电流密度是指电渗析过程中，当电流达到某一临界值时，膜表面发生极化现象或水分子离解反应的电流密度值。此时，离子在膜表面的迁移速率无法满足电流需求，导致水分子分解为H⁺和OH⁻离子，从而引发效率下降或设备损耗。

应用场景

1. 电渗析：用于水处理（如海水淡化、废水处理）时，需将操作电流控制在极限电流密度以下，以避免极化现象对膜和能耗的负面影响。
2. 电化学系统：其他涉及离子交换膜的过程（如燃料电池、电解槽）也可能需要参考此参数优化电流条件。

测定方法

通常采用电压-电流法：通过逐步增加电流并监测电压变化，当电压突变时对应的电流密度即为极限值。

对比普通电流密度

普通电流密度（$J$）是单位截面积的电流强度，公式为： $$ J = frac{I}{A} $$ 其中，$I$为电流（单位：安培），$A$为截面积（单位：平方米）。其单位为A/m²或A/dm²。而极限电流密度是该物理量的一个临界阈值，与材料特性、溶液浓度及流体动力学条件相关。

注意事项

• 若操作电流超过极限值，会导致能耗增加、膜污染或设备寿命缩短。
• 实际应用中需结合具体工况（如温度、溶液成分）调整控制策略。

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