金属浸于电解质溶液中,显示出电的效应,即金属的表面与溶液间产生电位差,这种电位差称为金属在此溶液中的电位或电极电位。电极电位高的电对的电极电位逐渐降低,电极电位低的电对的电极电位逐渐升高。表明Cu是比Fe更强的氧化剂,Fe是比Cu更强的还原剂所以上述反应可自发地向右进行。
中文名电极电位
外文名electrode potential
类别化学
解释金属的表面与溶液间产生电位差
原理简介电池反应都是自发进行的氧化还原反应。因此电池反应的方向即氧化还原反应自发进行的方向。判断氧化还原反应进行的方向时,可将反应拆为两个半反应,求出电极电位。然后根据电位高的为正极起还原反应,电位低的为负极起氧化反应的原则,就可以确定反应自发进行的方向。
如果两个电对的值相差较大(即E),浓度的变化对电位的影响不大,不至于使反应改变方向。因此,当E>0.2V时,即使不处于标准状态,也可直接用值的大小确定反应方向。否则,必须考虑浓度和酸度的影响,用能斯特方程式计算出电对的值,用E>0作为判断确定反应进行的方向,若E>0,正向反应能自发进行;E<0,正向反应不能自发进行,其逆向反应能自发进行。
化学关系式金属可以看成是由离子和自由电子组成。金属离子以点陈排列,电子在其间运动。对于给定的电极而言,电极电位是一个确定的常量。
单个的电极电位是无法测量的,因为当用导线连接溶液时,又产生了新的溶液-电极界面,形成了新的电极,这时测得的电极电位实际上已不再是单个电极的电位,而是两个电极的电位差了。同时,只有将欲研究的电极与另一个作为电位参比标准的电极电位组成原电池,通过测量该原电池的电动势,才能确定所研究的电极的电位。
电池应用具有高容量、高能量密度和快速充放电能力的锂离子电池是未来绿色二次能源发展的重要方向之一,与上述要求相一致的锂离子电池脱嵌锂容量、循环特性及倍率性能均与电极界面发生的电化学反应相关,因此研究锂离子电池电极界面反应机制对阐明其容量衰减机理、提高脱嵌锂容量及倍率性能等具有重要意义。[1]
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