
【化】 auxiliary electrode; supporting electrode
辅助电极(Counter Electrode)是电化学系统中的关键组件,在英文文献中常简称为"CE"。其主要功能是与工作电极(Working Electrode)共同构成电流回路,确保电化学反应过程中电荷的有效转移。该电极在结构上通常采用惰性材料(如铂、石墨或玻碳),以最大限度减少自身参与反应的可能性。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)技术报告,辅助电极在典型三电极体系中的核心作用是:(1)维持工作电极电位的稳定性;(2)承载工作电极产生的反向电流;(3)确保电化学阻抗谱等精密测量的准确性。实验数据显示,铂丝电极在0.1M H₂SO₄溶液中可承受高达±2A的电流密度。
在半导体制造领域,辅助电极被应用于等离子体刻蚀设备的反应腔设计。美国材料与试验协会(ASTM)标准F1392-00指出,其表面粗糙度需控制在Ra≤0.8μm以保障等离子体分布均匀性。最新研究显示,采用纳米多孔碳基复合材料的辅助电极,在锂离子电池测试中可将循环效率提升15-20%。
辅助电极是电化学系统中的重要组成部分,通常与工作电极、参比电极共同构成三电极体系。以下是其详细解释:
辅助电极(又称对电极)主要用于形成电流回路,确保工作电极上的目标反应顺利进行,而其本身不直接参与电化学反应。例如,在研究阴极反应时,辅助电极作为阳极;反之则作为阴极。
材料与结构
通常采用惰性材料(如铂黑、石墨、Ag、Ni等),且面积大于工作电极,以降低电流密度,减少自身极化现象。
电学性能
需具备低电阻特性,确保电流稳定通过,同时保持电位稳定,不影响工作电极和参比电极的测量精度。
辅助电极的核心功能是电流导通与回路闭合,其设计需兼顾材料惰性、表面积和导电性,以保障电化学体系的稳定性和测量准确性。
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