假電阻極化英文解釋翻譯、假電阻極化的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 ohmic pseudo-polarization
分詞翻譯:
假的英語翻譯:
artificial; fake; false; furlough; holiday; if; sham
【計】 F
【醫】 pseud-; pseudo-
電阻極化的英語翻譯:
【化】 ohmic polarization; resistance polarization
專業解析
假電阻極化(Pseudo-Resistance Polarization)是電化學和電化學工程領域的一個專業術語,指在電極/電解質界面發生的、因電荷轉移過程受阻而表現出類似電阻特性的電壓降現象。其核心在于該“電阻”并非由純粹的歐姆電阻(如溶液電阻)引起,而是源于電化學反應動力學本身的限制。
漢英術語對照與核心含義:
- 假電阻 (Pseudo-Resistance): 指該現象在測量或表現上類似于一個電阻元件引起的電壓降(ΔV = I * R),但其物理本質并非簡單的離子或電子傳導受阻(即歐姆電阻),而是由電極反應本身的動力學特性決定。
- 極化 (Polarization): 指電極電位偏離其平衡電位的現象。在假電阻極化中,這種偏離主要是由電流通過時,電極反應(電荷轉移)的速率限制所驅動。
詳細解釋:
當電流通過電化學系統(如電池、電解池、腐蝕體系)時,電極電位會偏離其開路(零電流)時的平衡電位。這種偏離稱為極化。假電阻極化特指這部分極化電壓降(η)與通過的電流(I)近似成線性比例關系,即 η ≈ I * Rct,其中 Rct 稱為電荷轉移電阻 (Charge Transfer Resistance)。
- 本質來源: 電荷轉移電阻 Rct 源于電極反應本身固有的動力學特性。它反映了在電極/電解質界面上發生氧化或還原反應(法拉第過程)的難易程度。根據 Butler-Volmer 方程,在低過電位(η 較小)條件下,電流 I 與過電位 η 近似呈線性關系,其斜率即為 Rct:
$$
I = I0 frac{F}{RT} eta quad text{(低過電位近似)}
$$
其中 I0 是交換電流密度(反映反應可逆性),F 是法拉第常數,R 是氣體常數,T 是絕對溫度。因此:
$$
R{ct} = frac{RT}{F I_0}
$$
這表明 Rct 與交換電流密度 I0 成反比。I0 越大(反應越快),Rct 越小,假電阻極化越小;反之亦然。
- 表現與測量: 在電化學阻抗譜 (EIS) 測試中,電荷轉移過程通常在 Nyquist 圖上表現為一個半圓(或部分半圓),該半圓在實軸(Z'軸)上的直徑即為 Rct。這個 Rct 就是導緻假電阻極化的核心參數。它代表的是反應動力學的阻力,而非離子在電解液中遷移或電子在電極中傳導的阻力(後者是真正的歐姆電阻,通常在高頻區表現為一個與實軸的交點)。
- 應用場景: 假電阻極化現象普遍存在于各類電化學系統中:
- 電池: 在锂離子電池中,锂離子在電極活性材料表面嵌入/脫嵌的動力學阻力表現為電荷轉移電阻,是造成電池充放電過程中電壓極化的主要原因之一。
- 腐蝕: 金屬腐蝕的陽極溶解或陰極析氫/氧還原反應的動力學阻力會導緻腐蝕電位和腐蝕電流密度的變化。
- 電化學傳感器: 待測物在電極表面發生氧化還原反應的速率直接影響傳感器的響應電流和靈敏度。
- 電鍍/電解: 金屬沉積或氣體析出反應的動力學影響槽電壓和電流效率。
與真電阻的區别:
- 真電阻極化 (Ohmic Polarization): 由系統中的歐姆電阻(如電解液電阻、電極材料本體電阻、接觸電阻等)引起,遵循歐姆定律 (V = I * RΩ),其電壓降與電流嚴格成正比,且不涉及化學反應動力學。這部分電阻 RΩ 在 EIS 中表現為高頻區的截距。
- 假電阻極化 (Charge Transfer Polarization): 由電極反應本身的動力學限制(電荷轉移步驟)引起,僅在低過電位下近似表現為線性電阻(Rct),本質上是非線性的(遵循 Butler-Volmer 方程)。它是活化極化的一種表現形式。
權威參考來源:
- Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, 2nd ed.; John Wiley & Sons: New York, 2001. (經典電化學教材,詳細闡述電極動力學、Butler-Volmer 方程、極化概念和阻抗譜原理,是理解假電阻極化的基礎。)
- Orazem, M. E.; Tribollet, B. Electrochemical Impedance Spectroscopy, 2nd ed.; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, 2017. (電化學阻抗譜領域的權威著作,深入解析了電荷轉移電阻 (Rct) 的物理意義、測量方法及其在 EIS 圖譜中的表現,是理解假電阻極化實驗表征的核心參考。)
- Bagotsky, V. S. Fundamentals of Electrochemistry, 2nd ed.; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, 2006. (系統介紹電化學原理,包含對電極過程動力學和各種極化類型的清晰論述。)
- 中國化學會《電化學》期刊或相關高校《電化學原理》教材。 (國内權威的電化學專業期刊和教材也會涵蓋電極極化和動力學相關内容,可作為中文語境下的補充參考。例如查全性院士的《電極過程動力學導論》是經典中文教材。)
網絡擴展解釋
“假電阻極化”是一個涉及電化學或材料科學領域的術語,其含義可能與極化現象中的電阻變化相關。結合現有信息,以下是綜合解釋:
1.基礎概念
極化在電化學中通常指電極表面因電流通過而産生的電勢偏離平衡狀态的現象。常見的極化類型包括:
- 活化極化(由反應動力學障礙引起);
- 濃度極化(因物質傳輸受限導緻);
- 電阻極化(由電解液或電極材料的歐姆電阻造成)。
2.假電阻極化的可能定義
“假電阻極化”可能指一種表觀電阻增加的現象,但并非由真實的歐姆電阻引起,而是由其他極化效應(如氣體析出、界面反應等)間接導緻。例如:
- 在電解過程中,電極表面析出氣體(如氫氣、氧氣)形成氣泡層,阻礙電流通過,導緻測量電阻升高;
- 電荷轉移過程中的延遲或界面反應,可能被誤判為電阻變化。
3.實際應用場景
此類現象常見于:
- 電池系統:電極表面副反應産生的氣體或鈍化層;
- 電鍍工藝:析出物覆蓋電極影響導電性;
- 腐蝕研究:金屬表面氧化膜的形成導緻電阻假象。
4.與其他極化的區别
- 真實電阻極化:由材料本身的導電性差或電解液電阻引起;
- 假電阻極化:由動力學因素(如氣體析出、反應中間産物)導緻,需通過優化反應條件(如攪拌、溫度)緩解。
建議在實際應用中結合具體實驗數據或權威文獻進一步驗證該術語的定義,例如參考電化學教材或專業論文。
分類
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