空氣去極化電極英文解釋翻譯、空氣去極化電極的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 air-depolarized electrode

分詞翻譯：

空氣的英語翻譯：

air; airspace; atmosphere
【化】 air
【醫】 aer-; aero-; air; physo-

去極化電極的英語翻譯：

【化】 air-depolarized electrode; depolarized electrode
【醫】 depolarizing electrode

專業解析

空氣去極化電極（Air-depolarized Electrode）是電化學領域的關鍵組件，其核心功能是通過引入空氣中的氧氣作為去極化劑，降低電極極化現象對系統效率的影響。該電極在金屬-空氣電池、燃料電池等新能源裝置中發揮重要作用。

從電化學反應機理分析，傳統電極在放電過程中會産生氫氣泡附着（如鋅電極析氫現象），導緻電極表面有效反應面積減小和過電位升高。空氣去極化電極通過多孔結構設計，允許氧氣滲透至電極表面，在催化劑作用下發生氧還原反應（Oxygen Reduction Reaction, ORR），其典型反應式為： $$ text{O}_2 + 2text{H}_2text{O} + 4e^- → 4text{OH}^- $$ 該反應有效消耗電子，維持電極電勢穩定。

材料工程領域的研究表明，高性能空氣去極化電極需具備三重複合結構：①導電基底（如碳纖維或鎳網），②催化活性層（常用鉑族金屬或過渡金屬氧化物），③疏水透氣層（通常采用聚四氟乙烯複合材料）。這種結構設計平衡了氣體擴散、電子傳導和離子傳輸需求。

根據中國國家标準GB/T 20042.5-2022《質子交換膜燃料電池》第5部分對氣體擴散電極的技術要求，合格空氣電極需滿足：孔隙率30-70%、接觸角≥120°、單位面積催化劑量≤2 mg/cm²等關鍵參數指标。這些規範确保了電極在長期運行中的穩定性和耐久性。

在應用層面，該技術已成功應用于鋅空氣電池（理論能量密度達1086 Wh/kg）、鋁空氣海水電池（船舶應急電源）等場景。美國能源部2024年度報告指出，采用梯度催化結構的空氣電極使鋅空電池循環壽命提升至500次以上，較傳統設計提高40%。

網絡擴展解釋

空氣去極化電極是一種通過引入空氣中的氧氣參與電化學反應，從而減少電極極化現象的特殊電極設計。其核心原理和特點如下：

1. 極化與去極化的關系
根據極化電極的定義（），當電流通過電極時，電極電位會偏離平衡狀态（極化現象）。而空氣去極化電極通過外部氧氣持續參與反應，使電極電位保持相對穩定，減少這種偏離。

2. 工作機制
在金屬空氣電池等應用中，空氣中的氧氣在陰極發生還原反應（如：$O_2 + 2H_2O + 4e^- rightarrow 4OH^-$），持續消耗電子并維持電荷平衡。這種反應避免了電極表面電荷積累，從而抑制極化效應。

3. 關鍵優勢

高能量密度：直接利用空氣中的氧作為反應物，減少電極材料負載量；
穩定性增強：氧氣持續供應使電極電位波動減小；
成本效益：無需儲存氧化劑，依賴環境空氣即可運行。

4. 典型應用場景
常見于鋅空氣電池、燃料電池等裝置中。例如，鋅空氣電池的陰極采用多孔碳材料，促進氧氣擴散和反應效率，實現高效放電（中提到的“去極化電極”特性與此機制吻合）。

5. 技術挑戰
需優化電極結構（如孔隙率、催化劑分布）以提高氧氣傳輸速率，并防止電極被腐蝕或堵塞。