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307052026金蟲 (小有名氣)
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[求助]
請各位大俠幫忙解答一下電化學(xué)測試工作電極表面附著有氣泡的問題！
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| 超級電容器氧化物電極在KOH水溶液中進(jìn)行充放電測試，參比電極是Ag/AgCl，電勢區(qū)間為0-0.5V，恒電流充放電一會兒后，工作電極表面就開始附著有氣泡，最后容器內(nèi)壁也會有氣泡，請問這是在充放電過程中發(fā)生了電解水反應(yīng)嗎？是不是也會對測試電極的循環(huán)穩(wěn)定性也有一定影響呢？ |
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 電化學(xué) |
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氣泡是一定要產(chǎn)生的，那些說電化學(xué)電容器在水系電解液里面電化學(xué)測試的時(shí)候電極表面產(chǎn)生氣泡是不正�，F(xiàn)象的人都是電化學(xué)沒學(xué)明白在哪里胡亂做呢！請用腳后跟想想，如果你測試的事半電容器的話，工作電極是你的材料，容量很大；然而，對電極和參比電極都是比表面積十分有限的材料，根本就沒有什么容量。在這種情況下，當(dāng)電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，工作電極有效地接收和釋放電子來供給電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行所必要的電荷平衡，這時(shí)候?qū)﹄姌O材料在沒有什么容量的情況下如何能夠平衡工作電極的電子得失呢？ 唯一的方法就是：假設(shè)水系電解液是個(gè)無限大的量，當(dāng)工作電極進(jìn)行充放電時(shí)，對電極通過電話學(xué)分解電解液中的溶劑或溶質(zhì)來平衡整個(gè)電化學(xué)體系的兩電極之間電子得失平衡。你在測試的時(shí)候看到對電極表面產(chǎn)生氣泡，這屬于正�，F(xiàn)象。因?yàn)槿绻麑﹄姌O表面沒有氣泡產(chǎn)生的話，那就說明對電極上沒有東西來平衡工作電極的電子得失，那整個(gè)電化學(xué)體系豈不是違反了電子的得失平衡定律。除非是擁有比電容很大的對電極材料，否則只用鉑片或者其他商用對電極的時(shí)候，對于電極材料表面都會產(chǎn)生氣泡。這種現(xiàn)象在電流密度較大的時(shí)候尤為明顯，但是不等于說在電流密度小的時(shí)候就沒有氣泡產(chǎn)生，只是在電流密度小的時(shí)候產(chǎn)生的氣泡體積和數(shù)量都很小，再加上電解液會迅速吸收掉這些體積數(shù)量很小的氣泡，使我們很難從肉眼上察覺到有氣泡產(chǎn)生。 因此，對電極表面有氣泡產(chǎn)生是正常現(xiàn)象，不產(chǎn)生反而不正常了！但是要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，如果電化學(xué)測試中工作電極材料表面有大量氣泡產(chǎn)生，那就說明你的測試電壓范圍超出了該電極材料所在的電化學(xué)體系內(nèi)他所能允許的測試范圍，這時(shí)候測試人員可能就要調(diào)整測試電壓范圍。假如你認(rèn)為理論上你的測試電壓范圍是你所合成的工作電極材料允許范圍之內(nèi)的，但還是觀察到工作電極表面有氣泡產(chǎn)生的話，有兩種可能：第一，可能你的電解液吸收了很多空氣，這種情況可以通過用細(xì)小的塑膠管通入氮?dú)獾诫娊庖褐�，時(shí)間在一到兩小時(shí)左右，排干凈電解液中的二氧化碳和氧氣，用保鮮膜將電解液密封防止測試過程中不斷吸收空氣；第二種，可能你的電極材料導(dǎo)電性沒有那么好，或者電路中連接點(diǎn)接觸不好，導(dǎo)致整個(gè)回路跨導(dǎo)太小（或者說電阻太大），以至于電化學(xué)測試中系統(tǒng)的極化程度太高，實(shí)際電化學(xué)電壓超出了你的測試儀的設(shè)定的物理電壓，也就是超出了你所合成的工作電極材料的允許測試范圍，導(dǎo)致出現(xiàn)不正常的工作電極表面的電解液分解。 總而言之，在測試半電容器的時(shí)候，在對電極表面有氣泡產(chǎn)生屬于正�，F(xiàn)象，甚至可以說是理所應(yīng)當(dāng)?shù)默F(xiàn)象！但如果在工作電極材料（你所合成的發(fā)文章的材料）表面產(chǎn)生大量氣泡的話，就要檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)置有沒有問題了。如果是全電容器，那么無論哪一個(gè)電機(jī)上，都不應(yīng)該產(chǎn)生氣泡。請牢記這一點(diǎn)！ 發(fā)自小木蟲IOS客戶端 |
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3070520265樓2015-10-04 00:48:14
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