過電位英文解釋翻譯、過電位的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【電】 overpotential
分詞翻譯:
過的英語翻譯:
across; cross; excessive; over; pass; spend; through
【醫】 per-
電位的英語翻譯:
【醫】 potential
專業解析
過電位(Overpotential)是電化學中的核心概念,指實際電極反應所需的電位與理論平衡電位之間的差值。該現象由電極表面反應動力學阻力引起,直接影響電解、電池充放電等過程的能量效率。
關鍵影響因素:
- 活化過電位:克服反應能壘所需的額外電壓,符合Tafel方程($eta = a + b log j$),反映電極材料催化活性
- 濃度過電位:反應物濃度梯度導緻的離子傳輸阻力,常見于高電流密度工況
- 電阻過電位:電解質和電極界面的歐姆電阻損耗
應用領域:
- 燃料電池催化劑優化(降低鉑基材料過電位)
- 锂離子電池快充技術開發
- 工業電解鋁/氯堿工藝能耗控制
參考來源:
- 國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)電化學術語定義(https://goldbook.iupac.org/terms/view/O04329)
- Bard & Faulkner《電化學方法:原理與應用》第3章電極動力學
- 《Nature Energy》關于析氧反應過電位突破的研究綜述(DOI:10.1038/s41560-020-00734-2)
網絡擴展解釋
過電位(又稱超電勢)是電化學中的一個重要概念,指實際電極電位與理論平衡電位的差值。以下是綜合多個權威來源的詳細解釋:
1.定義與基本概念
過電位是電極反應偏離平衡狀态時,實際工作電位(有電流通過)與平衡電位(無電流時的理論值)的差值。例如,在電解水反應中,實際所需電壓往往高于理論分解電壓,超出部分即為過電位。
2.計算公式
過電位(η)的數學表達式為:
$$
η = E{text{實際}} - E{text{平衡}}
$$
其中,( E{text{實際}} ) 是實驗測得的電位,( E{text{平衡}} ) 是熱力學平衡狀态下的理論電位。
3.物理意義與影響因素
- 動力學阻礙:過電位主要用于克服電化學反應中的活化能、電荷轉移電阻等動力學障礙。
- 能量損耗:過電位會導緻電池或電解池的額外能量消耗(如熱量),影響電壓效率。
- 電流密度:過電位隨電流密度增大而升高,高電流下反應速率加快,但能量損耗也增加。
4.應用與意義
- 催化活性評估:過電位越小,催化劑的活性越高(如氫/氧析出反應中,過電位接近0 V時性能最優)。
- 電池設計:過電位影響電池的實際工作電壓和能量效率,是優化電解池與原電池性能的關鍵參數。
5.示例說明
以電解水為例,理論分解電壓為1.23 V,但實際可能需要1.5 V以上,差值0.27 V即為過電位,用于克服電極表面的反應阻力。
如需進一步了解公式推導或具體應用場景,可參考電化學教材或專業文獻(如B-V方程相關分析)。
分類
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