半电池电位英文解释翻译、半电池电位的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【机】 half-cell prtential

分词翻译：

半的英语翻译：

half; in the middle; semi-
【计】 semi
【医】 demi-; hemi-; semi-; semis; ss
【经】 quasi

电池的英语翻译：

battery; cell; pile
【化】 cell; electric cell; electric cells; element; galvanic element
【医】 battery; battery cells; electric battery

电位的英语翻译：

【医】 potential

专业解析

半电池电位（Half-cell Potential），在电化学中是指构成完整电池的两个半电池（half-cell）中，单个电极/电解质体系相对于标准氢电极（SHE）或其他参比电极的电势差。它是表征电极在特定电解质溶液中发生氧化或还原反应趋势的热力学量度。

一、核心概念

定义与原理
半电池由单一电极（如金属棒）浸入其离子溶液中构成（如Zn/Zn²⁺）。其电位源于电极表面与溶液间的电荷交换平衡，遵循能斯特方程（Nernst Equation）：

$$ E = E^circ - frac{RT}{nF} ln Q $$

其中 (E^circ) 为标准电极电位，(R) 为气体常数，(T) 为温度，(n) 为转移电子数，(F) 为法拉第常数，(Q) 为反应商。
测量方法
半电池电位需通过参比电极（如饱和甘汞电极SCE）测量，构成电化学电池回路。例如，锌半电池电位为 -0.76 V（vs. SHE），表示其还原倾向低于氢电极。

二、应用领域

电池技术
在锂离子电池中，正极（如LiCoO₂）与负极（如石墨）的半电池电位差决定电池电压。正极高电位（~3.9 V vs. Li⁺/Li）和负极低电位（~0.1 V）的组合提供高能量密度。
腐蚀科学
金属的半电池电位（如铁在海水中的电位）可预测腐蚀倾向。电位越负（如Mg的 -2.37 V），阳极溶解倾向越强；电位越正（如Au的 +1.50 V），耐蚀性越好。

三、标准参考体系

国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）定义了标准电极电位表（以SHE为0 V），例如：

Cu²⁺/Cu: +0.34 V
Ag⁺/Ag: +0.80 V
该数据是电化学计算的基准。

参考文献

Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley.
Goodenough, J. B., & Kim, Y. (2010). Challenges for Rechargeable Li Batteries. Chemistry of Materials, 22(3), 587–603.
Roberge, P. R. (2008). Corrosion Engineering: Principles and Practice. McGraw-Hill.
IUPAC. (1997). Compendium of Chemical Terminology (2nd ed., "Gold Book"). doi:10.1351/goldbook

网络扩展解释

半电池电位是电化学中的一个重要概念，具体解释如下：

定义

半电池电位是指单个电极与其周围电解质溶液之间因电化学反应形成的相间电势差。其大小由三个关键因素决定：

电极金属特性（如金属的氧化还原倾向）；
溶液中离子浓度（符合能斯特方程）；
温度（影响反应速率和平衡）。

在生物电测量中的处理

在生物医学测量（如心电图、脑电图）中：

非直接测量对象：半电池电位并非被测信号，而是作为已知参考量存在。例如Ag/AgCl电极的电位值已通过标定确定。
消除影响：通过差分放大电路抵消两个半电池的电位差，从而仅保留生物电信号。

典型应用

半电池电位法被用于工程检测，例如：

钢筋锈蚀检测：将硫酸铜半电池与钢筋-混凝土半电池连接，通过电位差判断钢筋腐蚀程度；
混凝土结构评估：电位值范围可指示锈蚀风险等级（如-200mV以下为高概率锈蚀区域）。

公式表达

单电极电位可通过能斯特方程计算： $$ E = E^circ + frac{RT}{nF} ln frac{[氧化态]}{[还原态]} $$ 其中$E^circ$为标准电极电位，$R$为气体常数，$T$为温度，$n$为电子转移数，$F$为法拉第常数。