多种电化学方法研究可逆电极体系

多种电化学方法研究可逆电极体系---铁氰化钾/亚铁氰化钾

一、三组分溶液

1.交流阻抗法

1.1实验原理：

交流阻抗法是电化学测试技术中一类常用的方法，是以小幅度的正弦波信号(电流或电位)施加于研究电极时，测量相应的电极电流或电位随时间的变化，进而计算各种电极参数。复数阻抗的测量是以复数形式给出电极在一系列频率下的阻抗，可以提供被研究电极的较丰富的信息，此法得到广泛的发展，被认为是电化学研究中的颇有潜力的一种方法。

1.2实验器材

CHI660电化学工作站；铂片电极；Hg/Hg2SO4参比电极；玻碳电极；三口电解池；浓溶液：0.02M（铁氰化钾+亚铁氰化钾）+1MKCl；稀溶液0.005M（铁氰化钾+亚铁氰化钾）+1MKCl；程控水浴锅

1.3实验图电路图：

1.4数据处理

1.4.1浓溶液

使用Z-view软件拟合实验获得的Nyquist,求得Ru、Cd和Rct三个参数，求出交换电流密度；并用塔菲尔图求出极限扩散电流密度，进而求出扩散层厚度。

:

复平面图

Chi-Squared:0.00065659

Weighted Sum of Squares:0.058437

大二下课程\电化学测量\实验\游欢

Type of Fitting: Complex

Type of Weighting: Calc-Modulus

模图

相图

1.4.2稀溶液

使用Z-view软件拟合实验获得的Nyquist,求得Ru、Cd和Rct三个参数，求出交换电流密度；并用塔菲尔图求出极限扩散电流密度，进而求出扩散层厚度。

:

复平面图

Chi-Squared:0.00086024

Weighted Sum of Squares:0.073121

大二下课程\电化学测量\实验\游欢

Optimization Iterations:0

Type of Fitting: Complex

Type of Weighting: Calc-Modulus

模图

相图

浓溶液和稀溶液复平面叠加图

2. 极化曲线法

2.1体系

电极：铂电极

溶液：0.005M(铁氰化钾+亚铁氰化钾）+1MKCl的稀溶液和0.02M(铁氰化钾+亚铁氰化钾）+1MKCl的浓溶液

2.2仪器

CHI660A电化学工作站

2.3参数

稀溶液测量参数为：初始电压 E (V) = 0.083；终止电压 E (V) = 0.383；扫描段数 = 1；终止电位处保持时间 (sec) = 0；扫描速度 (V/s) = 0.0005；静置时间 (sec) = 40

浓溶液测量参数为：初始电压 E (V) = 0.082；终止电压 E (V) = 0.382；扫描段数 = 1；终止电位处保持时间 (sec) = 0；扫描速度 (V/s) = 0.0005；静置时间 (sec) = 30

1.4结果及分析

下图为通过CHI660A电化学工作站测得的极化曲线图，并通过origin软件叠加得到的极化曲线图。

从图中可以看出，稀溶液和浓溶液极化曲线均出现平台，可知在稀溶液体系和浓溶液体系中电极极化都属于浓差极化。

阴极极化时电极反应为：--→+4636])([])([CN Fe e CN Fe

阳极极化时电极反应为：--→-3646])([])([CN Fe e CN Fe 稀溶液：由交流阻抗法可知，Rct=3.014Ω，由公式0

ct 1

i

nF RT R =， 得交换电流密度

230/1052.8014

.3196500115.298314.811j cm A Rct nF RT A -?=??==

平台处对应纵坐标logi d =-3.986，则极限扩散电流密度

24/10033.1j cm A d -?=

比较可知：d 0j ＞j ，符合浓差极化动力学规律。

根据公式δ

d

j C nFD =，其中j d =1.033×10-4A/cm 2，n 电子转移数为1，F 为

法拉第常数，D 扩散系数为10-5cm2/s ，C o 为0.005mol/dm 3，为扩散层厚度，求得为扩散层厚度δ：

cm j nFDC d 0467.010033.110005.010*******

3

50=?????==---δ 浓溶液：由交流阻抗法可知，Rct=0.9038Ω，由公式0

ct 1

i nF RT R =，得交换电流密度

220/1084.29038

.01

96500115.298314.811j cm A Rct nF RT A -?=??==

平台处对应纵坐标logi d =-3.356，则极限扩散电流密度

24/104.405j cm A d -?=

比较可知：d 0j ＞j ，符合浓差极化动力学规律。 根据公式δ

d j C nFD

=，其中j d =4.405×10-4A/cm 2，n 电子转移数为1，F 为

法拉第常数，D 扩散系数为10-5cm2/s ，C 0为0.02mol/dm 3，求得扩散层厚度δ：

cm j nFDC d 0438.010

405.41002.010*******

350=?????==---δ

分析结果可知 浓稀＜d d j j ， 浓稀＞δδ，即浓度越大，极限扩散电流密度越大，扩散层厚度越小。

二、二组分溶液

1.循环伏安曲线法

2.1体系

0.02M 铁氰化钾+1M 氯化钾溶液 2.2仪器

仪器：上海辰华仪器公司CHI660电化学工作站 2.3方法及结果分析 2.3.1灵敏度分析

下图为0.02M 铁氰化钾+1M 氯化钾溶液在不同灵敏度下测得的循环伏安曲线及局部放大图。

从图中可以看出，当灵敏度选择5×10?4时，在部分位置曲线变成一条水平线，此时测得电流超过量程，说明所选灵敏度过小；当灵敏度选择1×10?2和1×10?1时，曲线会有波动，说明所选灵敏度过大，测得结果不精确；而灵敏度为1×10?3测得的曲线比较平滑且未超量程，说此灵敏度选择比较合适。

2.3.2循环伏安曲线分析

下图为0.02M铁氰化钾+1M氯化钾溶液在不同灵扫速下测得的循环伏安曲线。仪器：上海辰华仪器公司CHI660电化学工作站

正扫：[Fe(CN)6]3?+e?=[Fe(CN)6]4?

回扫：[Fe(CN)6]4??e?=[Fe(CN)6]3?

以扫速为0.5mV/s测得循环伏安曲线为例，如图所示作衰减曲线求峰值电

方向移动，△Ep增大。但是△Ep>59/n mV=59 mV，Iipa/ ipcI<1,所以电极反应均处于准可逆状态。

三、模拟电解池和电容

3.1模拟电解池开路电位-时间

Instrument Model: CHI660A

Note:

Run Time (sec) = 60

精确到毫伏，可以得出开路电压V=0伏。

扫速为0.05V/s的循环伏安曲线Instrument Model: CHI660A

Note:

Init E (V) = 0

High E (V) = 0.5

Low E (V) = 0

Init P/N = P

Scan Rate (V/s) = 0.05

Segment = 2

Sample Interval (V) = 0.001

Quiet Time (sec) = 2

Sensitivity (A/V) = 0.01

3电化学三电极体系

3电化学三电极体系https://www.sodocs.net/doc/f53357813.html,work Information Technology Company.2020YEAR

.3电化学三电极体系 电化学传感器中用得最多的是三电极体系，对应的三个电极分别是工作电极、参比电极和辅助电极。三个电极组成两个回路，工作电极和辅助电极(对电极)组成的回路，用来测电流;工作电极和参比电极组成的回路，用来测电极的电位。图1.2是电化学传感器中常用的三电极体系示意图， 辅助电极又叫对电极(counter electrode )，它在整个体系中的作用是与工作电极形成回路，保持电流的畅通稳定，就好比电路里需同时具备火线和零线一样，由此可见，对电极在电化学测试体系中不可或缺。对电极保证电化学反应发生在工作电极上但又不会影响工作电极上的反应。对电极的表面积比工作电极的表面积要大，这样就能降低加在对电极上的电流密度，使它在检测过程中不容易被极化。常用的对电极材料有Ag, Pt, Ni等。

参比电极(reference electrode)是指具有己知恒定电位，且接近理想不极化的电极，基本上没有电流通过它。在电化学检测的三电极体系中，参比电极一方面在热力学上提供参比，另一方方面则是将工作电极隔离起来。为了满足电化学检测体系的需要，参比电极必须是良好的可逆电极，且电极电势要符合能斯特方程，在很小的电流流经过后，电极的电势能快速回到原状，当然电势的稳定和重现性必须很好。常用的参比电极主要有三种:标准氢电极(normal hydrogenelectrode , NHE );甘汞电极(calomel electrode ) }}0 g' 20};银/氯化银电极(Ag/AgCI协”，’‘]。其中的甘汞电极和银/氯化银电极在实验室最为常用。甘汞电极的电极反应是:Hg2Cl2 + 2e二2Hg十 2C1"，而银/氯化银电极的电极反应则是AgCI + e一Ag +Cl"，从反应式中可看出，二者的电位皆与氯离子的浓度有关。在本课题中所使用的三电极系统中，参比电极均为银/氯化银电极。 所研究的反应发生在工作电极(working electrode)上，各种能导，一匕的材料都能用作工作电极，既可以是固体，也可以是液体。虽然对_!_作电极的材料没有很明确的限制，但是对_f作电极本身有一定的要求。最堪本的一矛a--是工作电极自身所发生的反应不会影响到所研究的电化学反应，并且电极的工作电位窗口要尽可能宽;最一暇要的是电极必须不能与溶剂或者电解质组分发生反应;电极的表面应该呈光滑镜面状态，表面面积不能太大，而且就算沾染到污物，也能通过简单的预处理使电极表面达到使用要求。固体电极使用较为广泛的有玻碳电极[f6} }l、铂电极[[g}、金电极[9-川、碳糊电极

电极反应式和总反应式的书写规范

电极反应式和总反应式的书写规 关于高中化学的电化学部分一直是高中化学容中重要的基本概念和基础理论之一，特别是电极反应式和总反应式的书写问题。虽说现行新课程对这部分的要求不高，但是，这部分的容一直是高考和竞赛的要点和难点。再加上现行教材中对这部分的容书写也不是很规，这样更加加大了教师和学生教与学的难度。本文旨在唤起广大师生的共识，力求规和准确书写电极反应式和总反应式。 一、电极反应式和总反应式的一般概念 电极反应式是指在电化学反应中，原电池放电时的正、负极（或电解池电解时的阴、阳极）发生的还原、氧化反应得失电子的离子反应式（包括极区溶液中的微粒参加的反应在）。其实质均是将氧化还原反应分割成氧化和还原两个半反应的反应式，并且伴随着电子的得失和转移。 总反应式则有两个层次的含义。广义的总反应式是指原电池放电（或电解池电解）时装置中所发生的所有相关化学变化并反映各物质之间的化学计量关系的总反应式（既包括两极反应又包括两极反应的产物在溶液中的相关反应）。而狭义的总反应式仅是指两电极反应式之和，不包括两极的电极反应产物在溶液中相遇或混匀溶液时发生的反应。

例如：普通的锌锰干电池的电极反应式和总反应式如下： 正极：2NH4+ + 2e- + 2MnO2 = 2NH3 + Mn2O3 + H2O （包括极区反应H2+2MnO2=Mn2O3+H2O，教材此处已在试用版的基础上得到修正） 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 该电池总反应式为（狭义）：Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O（一般常用此式表示） 若还包括两极各自产物Zn2+和NH3在溶液中的络合反应{ Zn2+ + 4NH3 = [Zn （NH3）4]2+}，则该电池反应的总反应式（广义）即为：2Zn + 4NH4+ + 4MnO2 = Zn2+ +[Zn（NH3）4]2+ + 2Mn2O3 +2 H2O。 二、电极反应式和总反应式的书写规则 1、电极反应式的书写规则 （1）原电池放电时的正、负极（或电解池电解时的阴、阳极）的电极反应式中各微粒的化学式均严格按照离子方程式的书写规则进行书写（即除了易溶且易电离的物质才可拆成离子形式，其它物质一律只写成化学式）。 （2）电极反应式不仅写出被氧化和被还原的物质及其产物外，还须包括该极区周围电解质溶液中参加了离子反应的微粒在。（注意：由于盐类的水解程度一般很小，因此可不考虑某些离子的水解反应） （3）原电池放电时的正、负极（或电解池电解时的阴、阳极）的电极反

3电化学三电极体系

.3电化学三电极体系 电化学传感器中用得最多的是三电极体系，对应的三个电极分别是工作电极、参比电极和辅助电极。三个电极组成两个回路，工作电极和辅助电极(对电极)组成的回路，用来测电流;工作电极和参比电极组成的回路，用来测电极的电位。图1.2是电化学传感器中常用的三电极体系示意图， 辅助电极又叫对电极(counter electrode )，它在整个体系中的作用是与工作电极形成回路，保持电流的畅通稳定，就好比电路里需同时具备火线和零线一样，由此可见，对电极在电化学测试体系中不可或缺。对电极保证电化学反应发生在工作电极上但又不会影响工作电极上的反应。对电极的表面积比工作电极的表面积要大，这样就能降低加在对电极上的电流密度，使它在检测过程中不容易被极化。常用的对电极材料有Ag, Pt, Ni等。

参比电极(reference electrode)是指具有己知恒定电位，且接近理想不极化的电极，基本上没有电流通过它。在电化学检测的三电极体系中，参比电极一方面在热力学上提供参比，另一方方面则是将工作电极隔离起来。为了满足电化学检测体系的需要，参比电极必须是良好的可逆电极，且电极电势要符合能斯特方程，在很小的电流流经过后，电极的电势能快速回到原状，当然电势的稳定和重现性必须很好。常用的参比电极主要有三种:标准氢电极(normal hydrogenelectrode , NHE );甘汞电极(calomel electrode ) }}0 g' 20};银/氯化银电极(Ag/AgCI协”，’‘]。其中的甘汞电极和银/氯化银电极在实验室最为常用。甘汞电极的电极反应是:Hg2Cl2 + 2e二2Hg十2C1"，而银/氯化银电极的电极反应则是AgCI + e一Ag +Cl"，从反应式中可看出，二者的电位皆与氯离子的浓度有关。在本课题中所使用的三电极系统中，参比电极均为银/氯化银电极。

三电极体系

三电极体系 在介绍三电极体系之前，我们要先了解下电化学工作站的基础原理。 在恒电位模式下，工作站将精确控制对电极（CE）相对于工作电极（WE）的电位，从而准确定义工作电极（WE）与参比电极（RE）之间的电位差，并与用户指定值相对应。 在恒电流模式下，工作站将严格控制WE和CE之间的电流，监测RE和WE之间的电位差。 通过使用工作站，在测量期间的任何时候都可以使用负反馈机制来精确控制用户指定的值（即施加的电位或电流），如原理图所示。 从原理图中可以看出，CE连接到电子模块的输出端，该电子模块称为控制放大器（CA）。控制放大器迫使电流经过电解池。使用电流跟随器(LowCF) 或分流器(HighCR)分别测量低电流和高电流的电流值。始终使用差分放大器

(Diffamp) 测量RE和S之间的电位差。根据当前所选择的模式（恒电位或恒电流），PSTAT / GSTAT开关会自动切换。 随后信号将进入加和点（Σ），并与数模转换器（Ein）设置的波形一起输入到控制放大器中。 三电极体系 三电极体系是电化学中最常用的设置。在这种情况下，电流在CE和WE之间流动，WE和CE之间控制电位差，并在RE和S之间测量电位差。由于WE 与S相连，在WE虚地模式下，通过控制CE的极化过程，可始终控制RE和WE之间的电位差。WE和CE之间的电位无需测量，通过调整控制放大器以使WE和RE之间的电位达到用户的要求。这种配置可以控制WE电化学界面与RE 的电位。 为了减少由于RE和WE之间残留溶液而导致的欧姆降，可使用鲁金毛细管

将RE的末端尽可能地靠近WE表面，如上图。由于几乎没有电流流入参比电极，因此毛细管上的电压降很小或没有，从而确保毛细管的末端电位非常接近于RE 电位。

电化学研究方法总结及案例

电化学研究方法总结及案例\

目录1. 交流阻抗法 1.1 交流阻抗法概述 1.2电化学极化下的交流阻抗 1.3 浓差极化下的交流阻抗 1.4复杂体系的交流阻抗 2. 电化学暂态测试方法 2.1 电化学暂态测试方法概述 2.2 电化学极化下的恒电流暂态方法 2.3 浓差极化下的恒电流暂态方法 2.4 电化学极化下的恒电位暂态方法 2.5 浓差极化下的恒电位暂态方法 2.6动电位扫描法 3.原位（in situ）电化学研究方法 4.案例 参考文献

1.交流阻抗法 1.1 交流阻抗法概述 交流阻抗法是指小幅度对称正弦波交流阻抗法。就是控制电极交流电位（或控制电极的交流电流）按小幅度（一般小于10毫伏）正弦波规律变化，然后测量电极的交流阻抗，进而计算电极的电化学参数。由于使用小幅度对称交流电对电极极化，当频率足够高时，以致每半周期所持续的时间很短，不致引起严重的浓差极化及表面状态变化。而且在电极上交替地出现阳极过程的阴极过程，即使测量讯号长时间作用于电解池，也不会导致极化现阶段象的积累性发展。因此这种方法具有暂态法的某些特点，常称为“暂稳态法”。“暂态”是指每半周期内有暂态过程的特点，“稳态”是指电极过程老是进行稳定的周期性的变化。 交流阻抗法适于研究快速电极过程，双电层结构及吸附等，在金属腐蚀和电结晶等电化学研究中也得到广泛应用。研究电化学体系的阻抗图谱,获得电极反应体系的控制步骤和动力学参数、反应机理以及各因素的影响规律，方法有两种： 1)等效电路方法 理论：建立各种典型电化学体系在不同控制步骤下的等效电路，理论推导出其阻抗图谱。 测试方法：由阻抗图谱对照理论画出对应的等效电路。 优缺点：此法直观,但一个等效电路可能对应不止1个等效电路。 2）数据模型方法 理论：建立各种典型电化学体系在不同控制步骤下的理论数据模型，理论计算出其阻抗图谱。 测试方法：由阻抗图谱对照理论获得数据模型。 优缺点：此法准确，但实际电化学体系复杂模型难以建立，正在发展中。 阻抗、导纳与复数平面图 1）阻抗:Z= E / I 而如正弦交流电压E = Emsinωt 等，E 、I 、 Z 均为角频率ω (=2πf )或频率 f 的函数。 2) 导纳:Y Y=1/Z 3) 阻抗的矢量表示与复数平面图 Z 可以表示为实—虚平面的矢量: Z = A + jB Z 可由模数 Z 和相角φ来定义: φ φ sin cos Z B Z A == 2 2B A Z += A B tg = φ 阻抗谱：阻抗随交流信号角频率或频率的变化关系

电化学中电极反应式的书写技巧1

几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写 几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写 江西黎川一中朱印聪 燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。燃料电池有很多，下面主要介绍几种常见的燃料电池，希望达到举一反三的目的。 一、氢氧燃料电池 氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H 2 ， 正极通入 O 2， 总反应为：2H 2 + O 2 === 2H 2 O 电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：1．电解质是KOH溶液（碱性电解质） 负极发生的反应为：H 2+ 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H 2 O,所以： 负极的电极反应式为：H 2– 2e- + 2OH- === 2H 2 O； 正极是O 2得到电子，即：O 2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存 在，只能结合H 2O生成OH-即：2O2- + 2H 2 O === 4OH-，因此， 正极的电极反应式为：O 2 + H 2 O + 4e- === 4OH-。 2．电解质是H 2SO 4 溶液（酸性电解质） 负极的电极反应式为：H 2 +2e- === 2H+ 正极是O 2得到电子，即：O 2 + 4e- === 2O2-，O2- 在酸性条件下不能单独存 在，只能结合H+生成H 2O即：O2- + 2 H+ === H 2 O，因此 正极的电极反应式为：O 2+ 4H++ 4e-=== 2H 2 O(O 2 + 4e- === 2O2-，2O2- + 4H+ === 2H 2 O) 3. 电解质是NaCl溶液（中性电解质） 负极的电极反应式为：H 2 +2e- === 2H+ 正极的电极反应式为：O 2 + H 2 O + 4e- === 4OH- 说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH- 3.中性溶液反应物中无H+ 和OH- 4.水溶液中不能出现O2-

电化学三电极工作体系

电化学测量三电极系统：工作电极，辅助电极(对电极)，参比电极。参比电极的作用是在测量过程中提供一个稳定的电极电位，对于一个三电极的测试系统，之所以要有一个参比电极，是因为有些时候工作电极和辅助电极(对电极)的电极电位在测试过程中都会发生变化的，为了确切的知道其中某一个电极的电位(通常我们关心的是工作电极的电极电位)，我们就必须有一个在测试过程中电极电位恒定的电极作为参比来进行测量。如果可以确定辅助电极的电极电位在测试过程中是不发生变化或者变化可以忽略不计时，我们就不必使用参比电极。这就是所谓的双电极测试系统。辅助电极的作用是在整个测试中形成一个可以让电流通过的回路，只有一个电极外电路上是不可能有稳定的电流通过的。这就好比电路里面必须要有火线和零线一样。因此辅助电极对于电化学测试是必须的，而参比电极则可以根据具体情况进行选择，并不是一定要有的。 参比电极（Reference electrode）： 参比电极具有已知恒定的电位，为研究对象提供一个电位标准。测量时，参比电极上通过的电流极小，不致引起参比电极的极化。经常使用的参比电极主要有以下三种： A.标准氢电极（NHE）：常以在标准状态下，氢离子和氢气的活度为1时的电位即E?为电极电位的基准，其值为0. B.甘汞电极（Calomel electrode）：甘汞电极是实验室最常用的参比电极之一，它的电极反应是：Hg2Cl2 + 2e = 2Hg + 2Cl-，可见其电位与氯离子的浓度有关。当溶液中的KCl达到饱和时，叫做饱和甘汞电极（SCE），标准电极电位为0.2412 V；KCl浓度为1 时的电极电位为0.2801 V；KCl浓度为0.1 M时的电极电位为0.3337 V. C.银氯化银电极(Ag/AgCl)：银氯化银电极也是实验室最常用的参比电极之一，其电极反应为：AgCl + e = Ag + Cl-，其电位也受Cl-浓度的影响。KCl饱和时的电极电位为0.199 V. 银—氯化银电极：银—氯化银电极具有非常良好的电极电位重演性、稳定性，由于它是固体电极，故使用方便，应用很广。甚至有取代甘汞电极的趋势，这是由于汞有毒性，此外，甘汞电极的温度变化所引起的电极电位变化的滞后现象较大，而氯化银电极的高温稳定性较好。它是一种常用的参比电极。AgCl在水中的溶解度约为10-5（25 ℃），是很小的。但是如果在KCl溶液中，由于AgCl和Cl-能生成络合离子，使其AgCl的溶解度显著增加。在1 M KCl 溶液中，AgCl的溶解度为1.4×10-2 g/L，而在饱和KCl溶液中则高达10 g/L。因此为保持电极电位的稳定，所用KCl溶液需要预先用AgCl饱和。特别是在饱和KCl溶液中更应注意。此外，如果把饱和KCl溶液的Ag/AgCl电极插在稀溶液中，在液接界处KCl溶液被稀释，这是部分原先溶解的Ag离子将会分解，而析出Ag沉淀。这些Ag沉淀容易堵塞参比电极管的多孔性封口。由于上述缺点，通常不采用饱和KCl溶液作为Ag/AgCl电极的电解液。

电化学电极方程式书写专题训练

电化学电极方程式书写专题训练（△标注的为提高题） 方法指导 一、电解池电极方程式的书写 1、先看电极。阳极若为活性电极阳极本身参与电极反应失电子，被氧化,阴极按放电顺序。 2、再判断溶液中的离子放电顺序。若阳极为惰性电极，对阴阳离子分别判断其放电顺序（即阴离子的失电子能力、阳离子的得电子能力），按优先放电离子先反应，书写电极反应。 3、最后阴阳相加得总反应。①若阴阳极参与反应的离子均来自溶质是，两极方程式直接相加得到总方程式，②若阴、阳极有水电离的H+或OH-参加反应，则应把H+或OH-还原成水的形式后在相加（即“各回各家，各找各妈”）③若阳极为电极本身参加反应，则应用电极材料与参加阴极反应的阳离子或水相加做反应物，再根据两个电极书写产物。 二、电池中电极方程式的书写 1、简单原电池及普通化学电源 ①先看总方程式：简单原电池的的总反应多为负极材料与电解质溶液间的反应，可直接书写。但也有负极不能与电解质溶液反应的原电池，如Fe-C氯化钠溶液构成的原电池，相当于金属的吸氧腐蚀。化学电源的总反应比较复杂，题中都会有相关信息，可以直接应用。 ②再写负极反应：基本上都是负极金属失电子的反应，但要注意溶液环境对负极氧化所得阳离子的影响，若有阴离子能与其结合生成沉淀或络合物如Al(OH)4-，电极反应物中应该有相应的阴离子参与。 ③最后写正极反应：总反应－负极反应。（简单原电池或者金属吸氧腐蚀可以直接写出） 2、燃料电池 ①先写总反应。应参考燃烧产物书写总反应。但要注意溶液酸碱性对（燃烧）产物的影响，如碱性溶液中若燃烧产物有CO2生成，则写电池反应式应将燃烧式和反应式CO2+2OH－＝CO32－+H2O相加（相加是注意要赔平两个反应使得CO2的系数相等）做为总电池反应。 ②再写正极反应，一定是O2被还原，要注意溶液环境对其还原产物的影响；另应配平使O2的系数与总方程式中的系数相等。 ③最后写负极反应：总反应－正极反应。注意负极反应式中一定没有氧气参与。 实战演练 一、电解池电极方程式的书写

电化学中电极反应式的书写技巧

电化学中电极反应式的书写技巧 电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之一，其中，燃料电池电极反应式以及可充电电池电极反应式的书写又是电极反应式书写中的难点。下面笔者就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳，旨在“抛砖引玉”。 一、原电池中电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。 3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。 解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，Zn失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2，因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物水，体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电极反应： 负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。解析：从总反应式看，O2得电子参与正极反应，在碱性性溶液中，O2得电子生成OH-，故正极反应式为：2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得CH4+10OH-－8e-= CO32-+7H2O。 二、电解池中电极反应式的书写 1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。

三电极体系资料讲解

工作电极参比电极对电极 研究对象工作电极 参比电极:确定工作电极电位 辅助电极有时也称对电极:传导电流 三电极体系含两个回路，一个回路由工作电极和参比电极组成，用来测试工作电极的电化学反应过程，另一个回路由工作电极和辅助电极组成，起传输电子形成回路的作用。 电化学需要两个电极同时发生氧化还原反应，那么需要两个电极 但是针对您要研究的工作电极，需要参比电极精确地控制工作电极的电极电位， 那么就需要额外的参比电极， 以三者成为三电极体系。 参比电极和工作电极构成测试回路，体系可当成断路。 工作电极和对电极构成另外的回路，是构成电解槽的回路，满足电化学反应平衡的。 研究的是工作电极，只有精确地测定工作电极的电位，才能够考察电位同电化学反应，吸附等界面反应的规律。 至于辅助电极和工作电极之间的联系，主要是在于构建电化学反应平衡，另外要保证辅助电极不要影响到工作电极。 而确定辅助电极和工作电极之间的电位，用电压表就ok了，不需要双参比电极分别确定两电极电位。 当然，是否以后的电化学工作站，可以确定双参比，分别控制辅助电极和参比电极，可能也算是个新思路吧 三电极是指工作电极；电导电极；甘汞电极。用上电化学工作站的时候需要用上250ml电解池再放上三电极做自己想要做的式样。 同时，三个电极不要接触上，但要尽可能的近 工作电极与对电极构成电流的回路，它们之间的电压叫槽牙，可用普通的伏特计测量。工作电极与参比电极之间通过高输入阻抗的电位差计测量，类似于电位法的装置，是用来监控工作电极电位的线路。上面有位说是断路，不确切，应该有微小电流流过。

楼上的说得都差不多了，本人补充点：参比电极要尽可能地靠近研究电极，一般用甘汞电极；辅助电极也就是对电极一般用铂电极或者其他，面积一般比研究电极的大5倍或以上。 对于电化学三电极体系的工作原理，用一句话概括就是三电极两回路： 三电极指的是工作电极、参比电极和对电极，工作电极又称为研究电极，顾名思义就是我们所要考察的电极；参比电极是用来测量工作电极电势的；对电极又称为辅助电极，只是用来通过电流的 两回路指的是极化回路和测量回路 电化学研究最常用的测试手段是电极极化曲线的测量，在三电极体系中，通过对工作电极施以不同的极化，测试电流密度与电势的对应关系曲线，了解工作电极的电化学性能。 借贵宝地问一下，参比电极中Ag/AgCl和甘汞电极的区别，仅仅是参考电位不同吗，还是有其他不一样的地方？ Ag/AgCl与SCE相比，具有较小的温度系数，可制作的更加紧凑。要根据实验体系来选择参比电极 你也说过了，电化学需要两个电极同时发生氧化还原反应，但是一般情况下对电极不发生氧化或还原反应，只起着导电的作用，而真正氧化或者还原的电极是工作电极，那整个电路之发生了单一的反应啊？ 您提到的对电极不发生氧化或还原反应的，这句话是不对的 在循环伏安测试中，如果工作电极处于某一电位下的氧化或者还原反应，那么与之对应的对电极一定会发生还原或者氧化反应。 这是一定的。 因此，在电解槽中阳极和阴极的反应是成对出现的，而三电极体系是同一道理。 因为维持电化学反应平衡是要由阳极氧化反应的失电子用于阴极反应的得电子上。电子不是槽电流产生的，而是电极反应产生的，发生一侧的还原，必然有一侧的氧化，这才是真实的电化学反应平衡，是存在耦合关系的。 前面说得很有道理，但是有一点我觉得不妥，你说阳极氧化反应的失电子用于阴极反应的得电子上，我觉得在电解的时候阴极的电子是有电源负极提供的，虽然阳极氧化失去电子，但是他的电子也是回到电源正极。你说呢？ 我觉得我们应该探讨下就是阳极氧化失去的电子回到正极上的情况，这么说回到正极的话难道会增大电源的电压，或者是这部分回到正极的电子作用到了阴极还原所需要的电子

现代电化学研究方法

第二篇 Techniques Used for The Study of Structure and Dynamics of Elecrode/Solution Interface In Situ methods: 1. Transmission Through Optically Transparent Electrodes; 2. Ultraviolet-Visible Reflectance Spectroscopy; Ellipsometry as a spectroscopic tool; 3. Infrared Vibrational Reflectance Spectroscopy; 4. Raman Vibrational Spectroscopy; 5. Photoelectrochemistry or Photocurrent Spectroscopy; Acoustoelectrochemical methods (Photoacoustic Spectroscopy; 6. Ultrasonic Vibration Potentials); 7. Electron Spin Resonance (ESR); 8. M?ssbauer Spectroscopy; 9. Scanning Probe Microscope (SPM) e.g. Scanning Tunneling Spectroscope (STM), Atomic Force Microscope (AFM); 10. EXAFS, X-ray diffraction (X-ray Spectroscopy); 11. Nonlinear Optical Techniques (SHG, SFG, SEHRS); 12. Neutron Diffraction 13. EQCM;

电化学中电极反应式的书写技巧.doc

电化学中电极反应式的书写技巧

电化学中电极反应式的书写技巧电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之一，其中，燃料电池电极反应式以及可充电电池电极反应式的书写又是电极反应式书写中的难点。下面笔者就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳，旨在“抛砖引玉”。 一、原电池中电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。 3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。 解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，Zn失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2，因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物水，体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电极反应：负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。 解析：从总反应式看，O2得电子参与正极反应，在碱性性溶液中，O2得电子生成OH-，故正极反应式为：2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得CH4+10OH-－8e-= CO32-+7H2O。 二、电解池中电极反应式的书写

电化学中电极反应式的书写全解析

电化学中电极反应式的书写技巧全析 电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之一，其中，燃料电池电极反应式以及可充电电池电极反应式的书写又是电极反应式书写中的难点。下面就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳，旨在“抛砖引玉”。 一、原电池中电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。 3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。 解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，Zn 失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2，因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物水，体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电极反应： 负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为：

电化学体系三电极介绍

电化学体系三电极介绍 所有电化学体系至少含有浸在电解质溶液中或紧密附于电解质上的两个电极，而且在许多情况下有必要采用隔膜将两电极分隔开。我们将分别介绍电极、隔膜、电解质溶液及电解池的设计与安装。 电极(electrode)是与电解质溶液或电解质接触的电子导体或半导体，为多相体系。电化学体系借助于电极实现电能的输入或输出，电极是实施电极反应的场所。一般电化学体系分为二电极体系和三电极体系，用的较多的是三电极体系。相应的三个电极为工作电极、参比电极和辅助电极。 工作电极: 又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。一般来讲，对工作电极的基本要求是:工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。(1) 所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定; (2) 电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应; (3) 电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。 工作电极的选择：通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳(铂、金、银、铅和导电玻璃）等。采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口记被广泛用于电化学分析中。 辅助电极:又称对电极，辅助电极和工作电极组成回路，使工作电极上电流畅通，以保证所研究的反应在工作电极上发生，但必须无任何方式限制电池观测的响应。由于工作电极发生氧化或还原反应时，辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极反应的逆反应，以使电解液组分不变，即辅助电极的性能一般不显著影响研究电极上的反应。但减少辅助电极上的反应对工作电极干扰的最好办法可能是用烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜等来隔离两电极区的溶液。

三电极体系

2. 2电化学性能测试 2. 2. 1电化学性能表征 ①活化性能:MH电极一般需经过若干次充放电循环后，才能达到最大放电容量，这个过程称作MH电极的活化。一般来说，MH电极的活化是下列几种作用的结果:合金粒子在充放电循环中粉化，因而增加了合金与电解液接触的表面积;具有电催化活性的金属元素在合金表面分凝;由于一些合金元素或其氧化物从合金中溶出，增大了电极的孔率。活化性能好是指储氢合金能在较短的充放电次数达到最好的初始容量。 ②电化学容量:从电极反应可知，充电时储氢合金M吸收一个氢原子相当于得到一个电子，因此氢化物电极的电化学容量取决于金属氢化物MH、中的含氢量x.金属氢电极的理论容量计算见式(1-19). MH电极的实际容量与储氢合金本身的可逆储氢特性，热力学稳定性以及电池的工作条件如温度、压力及放电速率有关，在适宜的放电条件下，对于可逆性优异的电极材料〔如LaNi5 )，其实际容量可接近于理论容量。储氢合金的电化学容量越高越好。 ③循环寿命:MH电极经过若干次活化循环，容量逐渐增大到最大容量，此后，随着循环次数的增加，容量逐渐衰退。通过电极容量降低到一定值时的循环次数可以量度电极的循环寿命，这时决定其实用化的关键特性。合金的抗氧化腐蚀能力是决定氢化物电极容量衰退的一个重要因素。Willems等[65]对LaNis及LaNi4Cu电极的研究表明，电极的容量随循环次数的增加而按指数衰减，可表示如下: 式中，C。为第n次循环容量 C。为理论放电容量 n为循环次数 n*为经验参数 2. 2. 2测试仪器 实验用MH电极的电化学性能采用如图2-2所示的开口式三电极电解池测试。 其中辅助电极(正极)采用Ni(OH)2电极，以HgO/Hg电极作为参比电极，6mo1/L的KOH 溶液为电解液。图中B为极化电源，为研究电极提供极化电流。E为测量电位的仪器。电极

电化学电极反应式书写

电化学电极反应式书写 一、写出下列原电池电极反应式和总反应方程式（注意离子方程式和化学方程式）一次电池部分： 1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4） 负极： 正极： 总离子方程式 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、酸性溶液，析氢腐蚀) 负极： 正极： 总离子方程式： 3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性,吸氧腐蚀) 负极： 正极： 总化学方程式： 4、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极： 正极： 总化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ 5、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH、MnO2的糊状物） 负极： 正极： 总化学方程式：Zn+2MnO2+2H2O=Zn(OH)2+MnOOH 6、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH) 负极： 正极： 总化学方程式：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag 7、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极： 正极： 总反应式为： 8、镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg电解液KOH） 负极(Al)： 正极(Mg）： 总离子方程式： 二次电池部分： 9、铅蓄电池：（负极—Pb正极—PbO2电解液—浓硫酸） 负极： 正极： 充电时阴极： 充电时阳极： 总化学方程式________________________ 放电 ________________________ 10、铁--镍电池：（负极--Fe、正极—NiO2、电解质溶液为KOH溶液） 负极： 正极： 充电时阴极： 充电时阳极： 总化学方程式Fe+NiO2+2H2O 放电 Fe(OH)2+Ni(OH)2 11、镍--镉电池（负极--Cd、正极—NiOOH、电解质溶液为KOH溶液） 负极： 正极： 充电时阴极： 充电时阳极： 总化学方程式Cd+2NiOOH+2H2O 放电 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 12、高铁电池：（负极—Zn、正极---石墨、K2FeO4，电解质为浸湿固态碱性物质） 负极： 正极： 充电时阴极： 充电时阳极： 总化学方程式3Zn+2K2FeO4+8H2O 放电 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH 燃料电池部分(每空1分共33分) 13、氢氧燃料电池 1、电解质是KOH溶液（碱性电解质） 负极： 正极： 总反应方程式： 2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质） 负极： 正极： 总反应方程式： 14、甲醇燃料电池 1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液） 正极： 负极： 总反应方程式

电化学中电极反应式的书写技巧

电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之一，下面就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳总结，旨在“抛砖引玉”。 一、原电池中电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式,如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反应： Al3+ +3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，故铝件（负极）上发生的反应为： Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为： Al－3e－=Al3+。 3、若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。如例 1、例2。 4、正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。如例2。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。 解析：

金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，Zn失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2，因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物水。故发生以下电极反应： 负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极： O2 + 4H++ 4e-= 2H2O。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为： CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。 解析： 从总反应式看，O2得电子参与正极反应，在强碱性溶液中，O2得电子与H2O结合生成OH-，故正极反应式为：2O2+4H2O+8e-=8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O。 二、电解池中电极反应式的书写 1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。 2、如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写电极反应式。阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为： S2-＞SO32-＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞水电离的OH-＞含氧酸根离子＞F-。阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为： Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞（酸电离出的H+）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞（水电离出的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。（注：

三电极体系是什么

三电极体系简单点说就是，工作电极和参比电极构成一个不通或基本少通电的体系，利用参比电极电位的稳定性来测量工作电极的电极电势。工作电极和辅助电极构成一个通电的体系，用来测量工作电极通过的电流。利用三电极两体系，来同时研究工作电极的点位和电流的关系。 工作电极：又称研究电极，是指所研究的反应在该电极上发生。一般来讲，对工作电极的基本要求是：工作电极可以是固体，也可以是液体，各式各样的能导电的固体材料均能用作电极。 （1）所研究的电化学反应不会因电极自身所发生的反应而受到影响，并且能够在较大的电位区域中进行测定; （2）电极必须不与溶剂或电解液组分发生反应; （3）电极面积不宜太大，电极表面最好应是均一平滑的，且能够通过简单的方法进行表面净化等等。 工作电极的选择：通常根据研究的性质来预先确定电极材料，但最普通的“惰性”固体电极材料是玻碳（铂、金、银、铅和导电玻璃）等。 采用固体电极时，为了保证实验的重现性，必须注意建立合适的电极预处理步骤，以保证氧化还原、表面形貌和不存在吸附杂质的可重现状态。在液体电极中，汞和汞齐是最常用的工作电极，它们都是

液体，都有可重现的均相表面，制备和保持清洁都较容易，同时电极上高的氢析出超电势提高了在负电位下的工作窗口记被广泛用于电化学分析中。 辅助电极：又称对电极，辅助电极和工作电极组成回路，使工作电极上电流畅通，以保证所研究的反应在工作电极上发生，但必须无任何方式限制电池观测的响应。 由于工作电极发生氧化或还原反应时，辅助电极上可以安排为气体的析出反应或工作电极反应的逆反应，以使电解液组分不变，即辅助电极的性能一般不显著影响研究电极上的反应。但减少辅助电极上的反应对工作电极干扰的最好办法可能是用烧结玻璃、多孔陶瓷或离子交换膜等来隔离两电极区的溶液。

三电极体系

电化学性能测试 1.1电化学性能表征 ①活化性能:MH电极一般需经过若干次充放电循环后，才能达到最大放电容量，这个过程称作MH电极的活化。一般来说，MH电极的活化是下列几种作用的结果:合金粒子在充放电循环中粉化，因而增加了合金与电解液接触的表面积;具有电催化活性的金属元素在合金表面分凝;由于一些合金元素或其氧化物从合金中溶出，增大了电极的孔率。活化性能好是指储氢合金能在较短的充放电次数达到最好的初始容量。 ②电化学容量:从电极反应可知，充电时储氢合金M吸收一个氢原子相当于得到一个电子，因此氢化物电极的电化学容量取决于金属氢化物MH、中的含氢量x.金属氢电极的理论容量计算见式(1-19). MH电极的实际容量与储氢合金本身的可逆储氢特性，热力学稳定性以及电池的工作条件如温度、压力及放电速率有关，在适宜的放电条件下，对于可逆性优异的电极材料〔如LaNi5 )，其实际容量可接近于理论容量。储氢合金的电化学容量越高越好。 ③循环寿命:MH电极经过若干次活化循环，容量逐渐增大到最大容量，此后，随着循环次数的增加，容量逐渐衰退。通过电极容量降低到一定值时的循环次数可以量度电极的循环寿命，这时决定其实用化的关键特性。合金的抗氧化腐蚀能力是决定氢化物电极容量衰退的一个重要因素。Willems等[65]对LaNis及LaNi4Cu电极的研究表明，电极的容量随循环次数的增加而按指数衰减，可表示如下: 式中，C。为第n次循环容量 C。为理论放电容量 n为循环次数 n*为经验参数 1.2测试仪器 实验用MH电极的电化学性能采用如图2-2所示的开口式三电极电解池测试。 其中辅助电极(正极)采用Ni(OH)2电极，以HgO/Hg电极作为参比电极，6mo1/L的KOH 溶液为电解液。图中B为极化电源，为研究电极提供极化电流。E为测量电位的仪器。电极系统浸入恒温水浴锅中，水温设定为25 0C。实验中，正极相对于MH电极过量。实验所用的电化学性能测试设备为PCBT-110-320-A型32通道电化学程控测试仪。该测试仪每个通