活化極化英文解釋翻譯、活化極化的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 activation polarization

分詞翻譯：

活化的英語翻譯：

【化】 activation
【醫】 activate; activation

極化的英語翻譯：

【化】 polarization
【醫】 polarization; polarize

專業解析

活化極化（Activation Polarization）是電化學領域的重要概念，指電極反應因動力學障礙導緻的實際電位偏離平衡電位的現象。當電化學反應速率受限于電子轉移步驟本身的能量壁壘時，電極表面會出現活化極化，此時需要額外的過電位來驅動反應進行。

從機理分析，活化極化的核心源于電極界面處電化學反應活化能的存在。根據Butler-Volmer方程，電流密度與過電位的關系可表示為： $$ i = i_0 left[ expleft(frac{alpha nFeta}{RT}right) - expleft(-frac{(1-alpha)nFeta}{RT}right) right] $$ 其中$i_0$為交換電流密度，$alpha$為傳遞系數，$n$為電子轉移數，$F$為法拉第常數。該公式定量描述了活化極化對電極過程的影響規律。

在工程實踐中，活化極化顯著影響以下領域：

金屬腐蝕防護：高活化極化材料更耐腐蝕（如钛合金在酸性環境中的鈍化行為）
燃料電池設計：催化劑開發緻力于降低氧還原反應的活化極化
電鍍工藝控制：通過添加劑調節極化程度實現均勻鍍層沉積

根據美國國家标準與技術研究院（NIST）的電解過程研究報告，納米結構電極表面可将活化極化降低40%-60%，這為新能源器件效率提升提供了理論依據。劍橋大學電化學研究中心的最新實驗數據表明，鉑基催化劑在氫析出反應中的塔菲爾斜率可低至30 mV/dec，印證了材料設計對活化極化的調控作用。

網絡擴展解釋

活化極化（Activation Polarization）是電化學中的核心概念，指電極反應因動力學阻力（如電子轉移步驟遲緩）導緻電極電勢偏離平衡值的現象。以下從多個角度詳細解釋：

1.基本定義

活化極化源于電化學反應中活化能壘的存在，反應物需克服能量障礙才能轉化為産物。例如，氫電極反應中，若H₂轉化為H⁺速率過慢，電極表面電子堆積或缺失，導緻電勢變化。

2.陰陽極表現差異

陽極：氧化反應受阻時，電極表面正電荷增加，電勢升高（更正于平衡值）；
陰極：還原反應受阻時，電極表面負電荷積累，電勢降低（更負于平衡值）。

3.影響因素與公式

活化極化程度通過過電勢（η）量化，與電流密度（i）的關系可用Butler-Volmer方程描述： $$ i = i_0 left[ e^{frac{alpha F eta}{RT}} - e^{-frac{(1-alpha) F eta}{RT}} right] $$ 其中，(i_0)為交換電流密度，α為傳遞系數，F為法拉第常數。

4.與其他極化的區别

濃度極化：由反應物擴散速率限制引起，高電流密度時顯著；
活化極化：低電流密度下主導，與反應本身動力學相關。

5.實際應用

常見于金屬腐蝕、電池充放電等場景。例如，燃料電池中氧氣還原反應的活化極化會導緻能量損失。

活化極化本質是電化學反應速率的動力學限制，需通過提高催化劑活性或優化電極材料來降低過電勢。