交換電流英文解釋翻譯、交換電流的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 exchange current

分詞翻譯：

交換的英語翻譯：

exchange; interchange; change for; commute; permutation; reciprocation
replacement
【計】 exchange; swap; swapping; switching; transput; X
【醫】 chiasmapy; cross-over; crossing-over
【經】 interchange; swap

電流的英語翻譯：

electric current; electrical current; electricity
【計】 I
【化】 current; electric current; electric current (strength)
【醫】 current; electric current; rheo-

專業解析

交換電流（exchange current density）是電化學動力學中的核心參數，指電極處于平衡狀态時，氧化反應與還原反應的電流密度達到動态平衡的數值。在漢英詞典中，該術語對應"exchange current"或"exchange current density"，強調電荷在電極/電解質界面雙向遷移的速率均衡性。

根據國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）定義，交換電流的數學表達式為： $$ i0 = nFk^0c^{1-alpha}c{Red}^alpha $$ 其中$n$為電子轉移數，$F$為法拉第常數，$k^0$為标準速率常數，$c$為氧化态物質濃度，$c_{Red}$為還原态物質濃度，$alpha$為傳遞系數。

其物理意義體現在三方面：

表征電極反應本征活性，i₀值越大表明反應越容易進行（來源：Bard & Faulkner《電化學方法》第三版）
決定極化曲線的形狀，影響Tafel斜率和極限電流密度
作為評估催化劑性能的關鍵指标，例如燃料電池中鉑催化劑的氧還原反應i₀可達10⁻⁶～10⁻⁴ A/cm²（來源：Journal of The Electrochemical Society）

該參數的測量通常采用循環伏安法或交流阻抗譜，需滿足Butler-Volmer方程的基本假設條件。在金屬腐蝕領域，交換電流密度直接反映金屬的自腐蝕速率，304不鏽鋼在0.5M H₂SO₄中的i₀典型值為10⁻⁵ A/cm²量級（來源：Corrosion Science）。

網絡擴展解釋

交換電流是電化學中的核心概念，其定義和物理意義如下：

一、交換電流的定義

交換電流（Exchange Current）指電極處于平衡狀态時，氧化反應與還原反應的雙向電流密度絕對值相等的狀态。此時，電極表面正、逆反應的速率相同，淨電流為零。例如，在金屬電極溶解與沉積的動态平衡中，交換電流反映了微觀層面的電荷交換強度。

二、物理意義

反應動力學指标：交換電流密度越大，表明電極反應越容易進行，所需活化能越低（如鉑電極的析氫反應）；反之則反應阻力大（如汞電極上的析氫反應）。
極化程度關聯：當外電流接近交換電流時，電極極化顯著增加。若外電流遠小于交換電流，電極接近平衡狀态，極化可忽略。

三、與電化學極化的關系

電化學極化（活化極化）是由電極反應本身的活化能勢壘引起的。交換電流密度低時，即使微小外電流也會打破平衡，導緻明顯極化。例如，燃料電池中催化劑的作用就是提高交換電流密度，從而降低極化損耗。

補充公式

交換電流密度 $i_0$ 可通過Butler-Volmer方程推導： $$ i = i_0 left[ e^{frac{alpha nFeta}{RT}} - e^{-frac{(1-alpha)nFeta}{RT}} right] $$ 其中 $eta$ 為過電位，$alpha$ 為傳遞系數。平衡時 $eta=0$，正逆電流相等。