
電化學(Electrochemistry)是化學的重要分支,主要研究電能與化學能之間的相互轉化規律,以及相關界面現象的科學。其核心内容包括電極過程動力學、電解質溶液理論、電化學測試方法等。
中文定義
電化學:研究電能與化學能相互轉換的科學,涉及電解質溶液中的離子行為、電極反應機理及電池、電解等應用技術。
來源:《現代漢語詞典》(第7版),商務印書館。
英文定義
Electrochemistry: A branch of chemistry that deals with the relations between electrical forces and chemical reactions, including electrolysis, corrosion, and battery operation.
來源: Merriam-Webster's Collegiate Dictionary (11th Edition).
電極反應(Electrode Reactions)
在電極-溶液界面發生的氧化還原反應,如金屬電沉積($ce{Cu^{2+} + 2e^- -> Cu}$)和電解水制氫($ce{2H2O -> 2H2 + O2}$)。
參考:Bard, A.J. Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (Wiley, 2001).
電解質理論(Electrolyte Theory)
解釋離子在溶液中的遷移行為,如德拜-休克爾理論(Debye-Hückel Theory)描述強電解質活度系數:
$$ loggammapm = -frac{A|z+z_-|sqrt{I}}{1 + Basqrt{I}} $$
來源:Atkins, P.W. Physical Chemistry (Oxford University Press).
能源存儲
參考:Goodenough, J.B. Nature Materials 2013, 12, 646.
工業電化學
鋁電解(霍爾-埃魯法):
$$ ce{2Al2O3 + 3C -> 4Al + 3CO2} $$
來源:國際鋁業協會(International Aluminium Institute)技術報告。
經典教材
學術機構
中國電化學學會(Chinese Society of Electrochemistry)官網發布的研究進展與行業标準。
電化學是物理化學的重要分支,主要研究電能與化學能之間的相互轉換規律,以及帶電界面的物理化學現象。以下是綜合多個權威來源的詳細解釋:
電化學主要關注兩類導體(電子導體如金屬,離子導體如電解質溶液)形成的界面上發生的電子轉移和離子遷移過程。傳統觀點認為其核心是電能與化學能的相互轉換,例如電池放電(化學能→電能)和電解水(電能→化學能)。
領域 | 典型應用 |
---|---|
能源 | 锂離子電池、燃料電池 |
工業 | 金屬電鍍、電解精煉 |
環境保護 | 電化學污水處理、腐蝕防護 |
生物醫學 | 生物傳感器、藥物釋放系統 |
注:更完整的曆史發展可參考電化學工作站相關文獻,具體技術細節建議查閱專業電化學教材或權威百科。
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