氢超电势的测定(氢超电势的测定中三个电极的作

1. 氢超电势的测定中三个电极的作用是什么

　　标准电极电势需要控制在标准条件下（即1bar的气压，298K的温度，溶质为1mol/L），在实际使用中，很难控制到如此严苛的条件，因此需要使用能斯特方程计算出实际条件下的条件电势。　　为了获得各种电极的电极电势数值，通常以某种电极的电极电势作标准与其它各待测电极组成电池，通过测定电池的电动势， 而确定各种不同电极的相对电极电势E值。1953年国际纯粹化学与应用化学联合会（IUPAC）的建议，采用标准氢电极作为标准电极，并人为地规定标准氢电极的电极电势为零。

2. 在氢超电势的测定中

塔菲尔（Tafel）1905年在研究氢超电势时，发现在一定范围内，超电势（η）与电流密度（i）有如下关系： η=a+b*log|i|。

此式称为塔菲尔公式，a、b称为塔菲尔常数，它们决定于电极材料、电极表面状态、温度和溶液组成等。测定a、b值是研究电极反应动力学的一种重要途径，也是电解工业推算槽电压与电极电流密度关系的依据之一。该公式适用于电流密度较高的区域。在i非常小时，此式不适用。在i很小、超电势也很小(η<±0.03伏)时，超电势与电流密度呈线性关系，即η=ki。k为比例常数。

3. 介绍氢标电极电势的含义

条件电势，又称条件电位，是用以描述在特定条件下

条件电势又称条件电位，是在特定条件下，氧化态与还原态的分析浓度都是1摩尔每升,并且校正了各种外界因素而得到了的实际电势，它反映了离子强度与各种副反应影响下，电对诸物种的实际氧化还原能力。

推导

对于某一电对（

/

）,其电极电势的能斯特方程为

其中

代表电对中的高价态氧化型物种，

代表电对中的低价态还原型物种，

为该电对的标准电极电势，

为气体摩尔常数，

为电子转移数，

为法拉第常数，

为热力学温度，

代表物种的平衡浓度。

例如，在水溶液中，对于电对

, 其电极反应为

，其能斯特方程为

通常便于得到的是氧化态/还原态物种的分析浓度，而不是游离态物种的平衡浓度，而使用分析浓度

、

时，必须考虑各种副反应的影响，例如酸效应、沉淀反应、配位反应、离子强度等，对于物种的氧化还原性的影响。

假设某电对的电极反应为

，则它的电极电势为

实际应用中，由于离子强度等因素的影响，即便是平衡浓度也不足以描述粒子的氧化还原能力。因此，常采用其有效浓度——活度，用α表示。代入原式得

引入活度系数和游离态物种的平衡浓度可知

由于副反应的存在，副反应系数

其中角标’表示未参与氧化还原反应的氧化型/还原型物种总浓度。

4. 氢超电势实验所测的是哪一部分超电势

实际的电极反应在进行的时候，会发生阴极电位比理论值低，阳极电位比理论值高的情况，叫做过电位．如果阴极析出的是氢气，就叫析氢过电位，析氧过电位也一样． 过电位是由于电极的极化而产生的，就是说实际的电极反应已经偏离了理想的电极反应．析氢过电位（一定程度上）可以用塔菲尔常数衡量，塔菲尔常数越大，过电位越大．常见金属塔菲尔常数较大的有Pb1.56,Hg1.41,Zn1.24,Sn1.20等。

5. 电极的超电势是由哪三部分组成

[电极极化]electrodepolarization; 电子导体与围岩中溶液或熔盐接触时，会形成电偶层，产生电位跳跃，这个电位跳跃便称为电子导体与溶液接触时的电极电位。当有外电场作用时，相对平衡的电极电位数值将发生变化。通常把在—定电流密度作用下的电极电位与相对平衡的电极电位的差值，称为电极极化。常见的有电化学极化、浓差极化等。由电极极化作用引起的电动势叫做超电压。 　　电极的极化产生过电位，阳极产生阳极过电位，阴极产生阴极过电位，简单来说就是阳极的电位上升，阴极的电位下降。

6. 氢超电势的测定中三个电极的作用是什么意思

三电极电池的优点:

比普通电池具有更高的能量密度和更好的循环性能。目前，随着配方的不断改进和结构的改进，电池的标称电压已达到3.7V。

Lini1/3co1/3mn1/3o2负极材料为单一的a-nafeo2型层状岩盐结构，结构为类似于LiCoO2的六边形体系，空间点团为R3m。锂离子在岩盐结构中占据3a位置(111)，过渡金属离子占据3b位置，氧离子占据6c位置。每个过渡金属原子周围有6个氧原子，形成MO6八面体结构，而锂离子则嵌在过渡金属原子与氧原子形成的ni1/3co1/3mn1/3o层中。因为二价镍的半径(0.069nm)和锂的半径(0.076nm)，当(012)和(018)/(110)峰明显分裂时，层状结构明显，材料的电化学性能良好。

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