电化学反应动力学Butler-Volmer-模型讲课教案.ppt

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电化学反应动力学;一,双电层结构;The Gouy-Chapman Model;Poisson equation;扩散层模型可以解释的: a,电容随电解质溶液浓度变化 b,电容随电极电位变化 c,稀溶液中电容有一最小值 不能解释的: a, b,电容曲线上的平台区 ;Stern’s Model;电化学反应一般可用下式表示 ;外加负电势时,电子能量升高,;;电化学动力学的Butler-Volmer 模型;电极电势对能垒的影响;设 和 为0V时的阴极和阳极反应活化能;;电化学反应速率与电极电势的关系;;Butler-Volmer模型在电化学动力中的推论及应用;一,平衡条件及交换电流; 和 是密切相关的两个动力学参数,它们之间成正比关系。(1)式两边同乘(1-α)次方,(2)式两边同乘α次方,即得:;过电势η:;电流-过电势曲线;如果在电化学反应过程中对溶液进行充分搅拌,或者是电极反应电流很小,离子扩散过程比电极/溶液界面的电荷迁移过程快得多,使得电解质在电极表面的浓度与溶液本体中的浓度基本相等,即;a.交换电流很大,在很小的过电势下,体系仍能提供较大的电流 c.交换电流很小,除非施加很大的活化过电势,否则没有显著的电流流动; 动力学性质;(1)过电势︱η︱很小时,︱nfη︱1, Butler-Volmer方程可进一步简化成:;(2)过电势︱η︱很大时, Butler-Volmer方程右端括号内两项中有一项可以忽略。如当有很高的阴极过电位时,即:;传质的作用;稳态扩散的半经验处理:;质传递效应对电流-过电位方程的影响

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