活化超電位英文解釋翻譯、活化超電位的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 activation overpotential

分詞翻譯：

活化的英語翻譯：

【化】 activation
【醫】 activate; activation

超的英語翻譯：

exceed; go beyond; overtake
【計】 hyperactive
【醫】 per-; ultra-

電位的英語翻譯：

【醫】 potential

專業解析

活化超電位（Activation Overpotential）是電化學極化現象的核心參數，指電極表面因電化學反應動力學阻力導緻的實際電位與平衡電位的差值。其本質源于電荷轉移過程中活化能壘的存在，需額外電壓驅動反應進行。該概念由電化學動力學理論奠基人Julius Tafel于1905年提出，現已成為電極過程動力學分析的基礎指标。

根據Butler-Volmer方程，活化超電位(η)與電流密度(i)的關系可表達為： $$ i = i_0left[expleft(frac{alpha Fη}{RT}right) - expleft(-frac{(1-alpha)Fη}{RT}right)right] $$ 式中$i_0$為交換電流密度，α為電荷轉移系數，F為法拉第常數。當極化較大時簡化為Tafel公式：$η = a + blog i$，該關系被收錄于國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)電化學術語标準[IUPAC Gold Book]。

在锂離子電池和燃料電池領域，降低活化超電位能顯著提升能量轉換效率。美國能源部2023年電池技術路線圖指出，通過納米結構電極材料可将锂沉積反應的活化超電位降低40-60%[DOE Battery Report]。清華大學張強教授團隊在Nature Energy的研究證明，調控電解液溶劑化結構可使锂金屬負極的活化超電位穩定在15mV以下[Nat. Energy 2023, 8, 360-368]。

網絡擴展解釋

活化超電位是電化學中的一個重要概念，屬于電極極化現象的一種，具體解釋如下：

定義與本質

活化超電位指電流通過電極時，因電化學反應本身的動力學障礙（活化能壘）導緻的電極電位偏離平衡電位的差值，屬于活化極化的範疇。這種現象需要通過外部施加額外電壓來克服反應能壘。

産生機制

能量障礙原理
電化學反應中，反應物需越過一個能量勢壘（活化能）才能轉化為産物。當電流密度超過電極的交換電流密度時，反應速率受限于此能壘，導緻電極表面電荷積累，電位發生偏移。
陰極與陽極表現差異
- 陰極：電子富集使電位負移（如金屬沉積時需克服還原反應能壘）
- 陽極：電子流失使電位正移（如金屬溶解需克服氧化反應能壘）

影響因素

參數	作用規律
電流密度	超電位隨電流密度增大呈對數增長
電極材料	催化活性高的材料（如鉑）超電位更低
溫度	溫度升高會降低活化超電位
溶液組成	離子濃度、絡合劑影響反應路徑

應用領域

在電解工業中，活化超電位直接影響能耗計算；在電池設計中，降低超電位能提升能量效率。例如氫燃料電池的鉑催化劑選擇正是為了減小析氫反應的活化超電位。

補充說明

該概念與濃差超電位（由物質傳輸限制引起）共同構成電極極化的兩大主因，實際體系中兩者常同時存在，需通過實驗測定極化曲線來區分具體貢獻。

以上解析綜合了電化學動力學基本原理和實際應用場景，如需更深入的數學表達式（如塔菲爾方程），可參考電化學專業文獻。