
【化】 polarization curve
【化】 polarization
【医】 polarization; polarize
curve
【医】 curve
【经】 curve
极化曲线(Polarization Curve)是电化学领域的核心概念,用于描述电极电位(electrode potential)与电流密度(current density)之间的定量关系。其英文术语“polarization curve”直接对应中文表达,体现了电极在电化学反应中因极化现象(如活化极化、浓差极化)导致的电位偏移特征。根据《电化学方法原理与应用》(Bard & Faulkner, 2001),极化曲线可分为阳极极化曲线(描述氧化反应)和阴极极化曲线(描述还原反应),两者交点对应腐蚀电流密度,是评估材料腐蚀速率的关键参数。
在实验测定中,动电位扫描法(potentiodynamic scanning)是常用技术,通过线性或循环扫描电位并记录电流变化绘制曲线,国际标准ASTM G5提供了相关操作规范。此外,极化曲线的数学表达常基于塔菲尔方程(Tafel equation):
$$
eta = a + b log i
$$
其中$eta$为过电位,$i$为电流密度,$a$和$b$为材料特性参数。该公式由电化学动力学理论推导而来,可追溯至Julius Tafel于1905年的开创性研究。
实际应用中,极化曲线在金属腐蚀防护(如缓蚀剂筛选)、燃料电池催化剂性能评估及锂离子电池电极材料开发中具有指导意义。美国能源部《电化学储能技术白皮书》指出,高精度极化曲线分析可优化电极设计,提升能源转换效率。
极化曲线是电化学领域中的核心概念,主要用于描述电极电位与电流(或电流密度)之间的关系,其定义和应用可概括如下:
极化曲线以电极电位为横坐标、电流密度为纵坐标绘制而成,表征电化学反应中推动力(电位)与反应速率(电流)的函数关系。当电极作为阳极或阴极时,分别称为阳极极化曲线和阴极极化曲线。
典型曲线分为四个区:
极化曲线可用于:
如需更具体的测试实例或公式推导,可结合权威资料(如、3、5)进一步探讨。
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