極限電流密度英文解釋翻譯、極限電流密度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 limiting current density

分詞翻譯：

極限的英語翻譯：

limit; terminal; the maximum; utmost
【化】 limit(ing) point

電流密度的英語翻譯：

【化】 current density

專業解析

極限電流密度（Limiting Current Density）是電化學系統中的關鍵參數，指在特定工作條件下電極表面可達到的最大電流密度值。當反應物傳輸速率無法滿足電極反應需求時，系統進入“傳質控制區”，此時電流密度不再隨電壓增加而上升，對應的平台值即為極限電流密度。

核心影響因素

1. 傳質機制：擴散、對流和電遷移三種傳質方式的平衡決定了極限電流密度的阈值。例如在燃料電池中，氧氣的擴散速率直接影響陰極極限電流密度。
2. 濃度梯度：根據菲克第一定律，反應物濃度梯度與極限電流密度呈正相關，可用公式表達為：

   $$

   j_{text{lim}} = nFDfrac{C_b}{delta}

   $$

   其中$n$為電子轉移數，$F$為法拉第常數，$D$為擴散系數，$C_b$為本體濃度，$delta$為擴散層厚度。

3. 溫度與粘度：電解質粘度降低會提高物質擴散速率，從而增加極限電流密度。

工程應用場景

• 水電解槽設計中需控制電流密度低于極限值以防止氣泡堵塞
• 锂離子電池快充技術通過納米結構電極擴大極限電流密度阈值
• 電鍍工業依據該參數設定最大安全操作電流

權威研究顯示，美國電化學學會（ECS）在《Journal of The Electrochemical Society》中多次強調該參數在新能源器件優化中的指導作用（來源：ECS Publications）。中國科學出版社《電化學測量手冊》第3章系統闡述了其實驗測定方法（來源：科學出版社官網）。

網絡擴展解釋

極限電流密度是電化學過程中的一個關鍵參數，尤其在電滲析技術中具有重要意義。以下是詳細解釋：

定義

極限電流密度是指電滲析過程中，當電流達到某一臨界值時，膜表面發生極化現象或水分子離解反應的電流密度值。此時，離子在膜表面的遷移速率無法滿足電流需求，導緻水分子分解為H⁺和OH⁻離子，從而引發效率下降或設備損耗。

應用場景

1. 電滲析：用于水處理（如海水淡化、廢水處理）時，需将操作電流控制在極限電流密度以下，以避免極化現象對膜和能耗的負面影響。
2. 電化學系統：其他涉及離子交換膜的過程（如燃料電池、電解槽）也可能需要參考此參數優化電流條件。

測定方法

通常采用電壓-電流法：通過逐步增加電流并監測電壓變化，當電壓突變時對應的電流密度即為極限值。

對比普通電流密度

普通電流密度（$J$）是單位截面積的電流強度，公式為： $$ J = frac{I}{A} $$ 其中，$I$為電流（單位：安培），$A$為截面積（單位：平方米）。其單位為A/m²或A/dm²。而極限電流密度是該物理量的一個臨界阈值，與材料特性、溶液濃度及流體動力學條件相關。

注意事項

• 若操作電流超過極限值，會導緻能耗增加、膜污染或設備壽命縮短。
• 實際應用中需結合具體工況（如溫度、溶液成分）調整控制策略。

分類

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