
【化】 ohmic polarization; resistance polarization
欧姆极化(Ohmic Polarization)是电化学系统中因电荷传输阻力引发的能量损耗现象。该术语源于电流通过导体或电解质时受到的电阻性阻碍,其电压降满足欧姆定律关系$Delta V = I cdot R$,其中$I$为电流强度,$R$为系统总阻抗。
在锂离子电池和燃料电池领域,欧姆极化主要产生于电极材料与电解液界面、隔膜孔隙及集流体连接处。美国电化学学会研究指出,当电池处于高倍率放电状态时,欧姆极化导致的电压损失可达总压降的35%以上(Electrochemical Society, 2023)。剑桥大学材料系实验数据显示,采用纳米结构电极可使欧姆阻抗降低40-60%,显著提升能量效率(University of Cambridge Materials Science Reports)。
该现象与活化极化、浓差极化共同构成电化学系统三大极化类型。德国Springer出版社《先进电池技术》强调,欧姆极化的量化分析是电池管理系统(BMS)设计的关键参数(Springer, Battery Technology Series)。中国国家标准GB/T 31486-2015《电动汽车用动力蓄电池电性能要求》第5.3章明确规定了欧姆极化测试的标准工况。
欧姆极化(Ohm Polarization)是电化学和电磁学中的重要概念,在不同应用场景下有具体解释:
在锂离子电池中,欧姆极化又称电阻极化,主要由电池内部的欧姆内阻引起。其核心特点包括:
形成原因:由电极材料、电解液、隔膜及各部件接触电阻组成的总欧姆内阻(R)导致。当电流通过时,根据欧姆定律产生电压降,计算公式为: $$ E = IR $$
特性:瞬时发生,响应速度快(如锂离子电池中,其发生时间为微秒级),与电化学极化(反应动力学)和浓差极化(离子扩散)不同。
影响:直接影响电池充放电效率,高电流下会导致能量损耗和发热,需通过优化材料或降低内阻来缓解。
在电容器或电介质中,欧姆极化指电场作用下电荷重新分布的现象:
欧姆极化的定义需结合具体场景,但其核心均与电阻或电场导致的电荷响应相关。
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