電化學(xué)極化是涉及電極表面化學(xué)反應(yīng)和電子傳輸過程的現(xiàn)象,當電解質(zhì)溶液存在于一個電極對之間,并與該電極接觸時,物種會在電極表面進行氧化還原反應(yīng),導(dǎo)致電位差的變化。這種反應(yīng)可能會導(dǎo)致電極表面聚集物種或形成新的物種,從而改變電極表面的性質(zhì)。
1.什么是電化學(xué)極化
電化學(xué)極化是指電極表面化學(xué)反應(yīng)和電子傳輸過程引起的現(xiàn)象。當涉及電解質(zhì)溶液存在兩個電極之間并與其中之一相連時,化學(xué)反應(yīng)或電子傳輸可能會改變電極的電荷分布,導(dǎo)致其表面上形成一個或多個吸附物種。這些吸附物種可以改變電極表面的化學(xué)性質(zhì),同時也可能影響電極與電解質(zhì)溶液接觸的界面本身的性質(zhì)。
2.電化學(xué)極化的原因
電化學(xué)極化有多種原因,包括:電極表面上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),電極表面吸附了物種,電子傳輸速率受到限制等。例如,在溶液中的金屬電極上進行氧化還原反應(yīng)時,金屬離子會從電解質(zhì)中轉(zhuǎn)移到電極表面,然后在那里接受或釋放電子。這個過程可能會在電極表面形成氧化物或還原物。此外,一些物種也可以在電極表面吸附,從而影響電極表面的化學(xué)性質(zhì)。
3.電化學(xué)極化的類型
電化學(xué)極化有兩種主要類型:濃差極化和阻抗極化。濃差極化指的是電解質(zhì)溶液趨向于在界面處形成濃度梯度的現(xiàn)象,導(dǎo)致較稀溶液中的小離子在電極表面上聚集。阻抗極化則是指電荷傳遞速率受到限制,例如在電極表面發(fā)生物理或化學(xué)吸附作用時。它通常由高頻區(qū)域的電極響應(yīng)支配,因為在該領(lǐng)域內(nèi),電極電容通常比電極電解質(zhì)界面的電容更小。