科特雷尔方程

电化学反应会受到多种限制。两个主要限制因素是电势和扩散。

电位是反应的驱动力,由 内斯特方程描述。 如果电位高到足以驱动反应,就会出现另一个问题:损耗。

电极上发生的反应会消耗电极前的活性物质。然后,这种活性物质被消耗殆尽,失去了反应发生的条件。新的活性物质通过扩散输送到电极。现在,扩散决定了电极上的电流。

电位阶跃后由于耗竭和扩散引起的电流变化由科特雷尔方程描述:

这里 I 是电流,z 是转移的电子数,F 是法拉第常数,A 是电极表面积,c* 是体积浓度,D 是扩散系数,t 是时间。

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