
【化】 auxiliary electrode; supporting electrode
輔助電極(Counter Electrode)是電化學系統中的關鍵組件,在英文文獻中常簡稱為"CE"。其主要功能是與工作電極(Working Electrode)共同構成電流回路,确保電化學反應過程中電荷的有效轉移。該電極在結構上通常采用惰性材料(如鉑、石墨或玻碳),以最大限度減少自身參與反應的可能性。
根據國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)技術報告,輔助電極在典型三電極體系中的核心作用是:(1)維持工作電極電位的穩定性;(2)承載工作電極産生的反向電流;(3)确保電化學阻抗譜等精密測量的準确性。實驗數據顯示,鉑絲電極在0.1M H₂SO₄溶液中可承受高達±2A的電流密度。
在半導體制造領域,輔助電極被應用于等離子體刻蝕設備的反應腔設計。美國材料與試驗協會(ASTM)标準F1392-00指出,其表面粗糙度需控制在Ra≤0.8μm以保障等離子體分布均勻性。最新研究顯示,采用納米多孔碳基複合材料的輔助電極,在锂離子電池測試中可将循環效率提升15-20%。
輔助電極是電化學系統中的重要組成部分,通常與工作電極、參比電極共同構成三電極體系。以下是其詳細解釋:
輔助電極(又稱對電極)主要用于形成電流回路,确保工作電極上的目标反應順利進行,而其本身不直接參與電化學反應。例如,在研究陰極反應時,輔助電極作為陽極;反之則作為陰極。
材料與結構
通常采用惰性材料(如鉑黑、石墨、Ag、Ni等),且面積大于工作電極,以降低電流密度,減少自身極化現象。
電學性能
需具備低電阻特性,确保電流穩定通過,同時保持電位穩定,不影響工作電極和參比電極的測量精度。
輔助電極的核心功能是電流導通與回路閉合,其設計需兼顧材料惰性、表面積和導電性,以保障電化學體系的穩定性和測量準确性。
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