交換電流密度英文解釋翻譯、交換電流密度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 exchange current density

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

電流密度的英語翻譯：

【化】 current density

專業解析

交換電流密度（Exchange Current Density）是電化學動力學中的重要概念，指電極反應在平衡狀态下（即淨電流為零時）氧化反應與還原反應的電流密度相等時的電流密度值，通常用符號( i_0 )表示。它反映了電極反應的可逆性，數值越大表明電極反應越容易進行。

從漢英詞典角度，該術語對應英文為"exchange current density"，其核心定義為：單位電極表面上，電極反應在平衡狀态下的雙向電荷轉移速率。例如，在析氫反應（HER）或氧還原反應（ORR）中，高交換電流密度意味着電極材料具有優異的催化活性。

物理意義與應用方向：

電極材料評估：( i_0 )值常用于對比不同電極材料的本征活性，例如鉑基催化劑在燃料電池中的高效性與其高交換電流密度直接相關。
腐蝕動力學：在金屬腐蝕研究中，低交換電流密度表明材料表面更易形成鈍化膜，從而減緩腐蝕速率。
理論模型構建：通過Butler-Volmer方程可建立( i_0 )與過電位的關系，公式為： $$ i = i_0 left[ e^{frac{alpha Feta}{RT}} - e^{-frac{(1-alpha)Feta}{RT}} right] $$ 其中( alpha )為傳遞系數，( F )為法拉第常數，( eta )為過電位。

根據《電化學原理與應用》（第三版）及國際電化學學會技術報告，該參數的實驗測定常采用Tafel曲線外推法或電化學阻抗譜（EIS）。研究顯示，銅在0.5M硫酸溶液中的交換電流密度約為( 10^{-6} , text{A/cm} )，而鉑在相同條件下可達( 10^{-3} , text{A/cm} )，差異達三個數量級。

網絡擴展解釋

交換電流密度是電化學中的一個重要概念，主要用于描述電極反應的動力學特性。以下是綜合多個來源的詳細解釋：

1.定義

交換電流密度（用符號 (i_0) 表示）是指當電極反應處于平衡狀态時，陽極反應和陰極反應的電流密度絕對值相等時的電流密度值。此時，電極反應的正向和逆向速率相等，淨電流為零，但微觀上電荷轉移仍在動态平衡中進行。

2.物理意義

熱力學性質：交換電流密度是電極反應本身的固有屬性，反映反應在平衡狀态下電荷轉移的難易程度。例如，(i_0) 越大，表明電極反應越容易進行（如貴金屬電極上的反應）；反之則反應需要更大的推動力（如過電位）才能發生。
動力學指标：它與電極材料、反應物濃度和溫度直接相關，而與外界電流條件無關。

3.影響因素

電極材料：不同材料的催化活性差異顯著（如鉑的 (i_0) 遠高于汞）。
反應物濃度：濃度升高通常會增加 (i_0)。
溫度：溫度升高會加速電荷轉移，從而提高 (i_0)。

4.應用

電池與腐蝕：在電池設計和金屬腐蝕研究中，(i_0) 用于評估電極反應的效率及材料穩定性。
極化分析：交換電流密度是計算電極極化（過電位）的關鍵參數，公式為： $$ eta = frac{RT}{alpha nF} lnleft(frac{i}{i_0}right) $$ 其中 (i) 為實際電流密度，(alpha) 為傳遞系數。

補充說明

需注意部分文獻可能将“交換電流密度”與“交變電流密度”（Alternating Current Density，ACD）混淆。後者描述交變電流在導體中的分布特性，屬于電磁學概念，與電化學中的定義不同。

如需具體數值案例或擴展公式推導，可參考電化學教材或專業數據庫。