電化學知識

很少有研究者關注電解池的(de)槽壓，這(zhè)是(shì)因爲(wéi / wèi)大(dà)部分電解池體系都是(shì)基于(yú)導電性較好的(de)水溶液體系或者是(shì)兩電極系統。然而(ér)，當電流較大(dà)、電解液電導率較低又或者輔助電極被多孔陶瓷隔開時(shí)，參比電極和(hé / huò)輔助電極之(zhī)間的(de)電壓降會非常顯著，槽壓就(jiù)成了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)個(gè)非常重要(yào / yāo)的(de)參數。

如上(shàng)圖所示：在(zài)一(yī / yì ／yí)個(gè)三電極體系中，電流是(shì)在(zài)工作電極W和(hé / huò)輔助電極C之(zhī)間流動，測量的(de)電壓是(shì)工作電極W與參比電極R之(zhī)間的(de)電勢差，而(ér)工作電極W與輔助電極C之(zhī)間的(de)電壓稱爲(wéi / wèi)槽壓。假設圖片所示電流爲(wéi / wèi)10mA，此時(shí)測量電壓爲(wéi / wèi)10V，而(ér)槽壓卻高達60V。如果電化學工作站的(de)槽壓不(bù)夠高，那麽它将無法施加所指定的(de)電壓或者電流。

電化學工作站測試中的(de)那些*高壓

例如下圖中：Joffrey1爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)研究Al₇Cu₂Fe 和(hé / huò) MgZn₂在(zài)硫酸溶液中的(de)腐蝕行爲(wéi / wèi)，其極化電壓就(jiù)高達20V，而(ér)其槽壓将*過20V。

而(ér)Rocca2等爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)研究鎂合金微弧氧化的(de)過程，更是(shì)将施加電壓從0V掃描到(dào)80V（如下圖）。

*近也(yě)有不(bù)少電催化的(de)研究體系，由于(yú)樣品電流密度較大(dà)，在(zài)H型電解池裏槽壓可以(yǐ)高達30V以(yǐ)上(shàng)。其他(tā)高槽壓體系還包括鋼筋混凝土、有機溶液電化學和(hé / huò)電池堆。

[1] Rocca J . Electrochemical behavior of intermetallic phases in sulfuric acid at high voltage – anodization of Al7Cu2Fe and MgZn2 phase.

[2] Rocca et al, In-situ electrochemical characterization of “discharges initiation” during micro-arc oxidation of Mg alloys.

[3] Sarah et al, RSC Adv., 2019,9, 29305-29311