电化学窗口

作者&投稿:彩燕 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么叫电化学窗口~

一般而言,这个概念是针对电解质来说的。
对于一种电解质来说,加在其上的最正电位和最负电位是有一定限制的,超出这个限度,电解质会发生电化学反应而分解。

那么,这个最正电位和最负电位之间有一个区间,电解质稳定存在,我们把这个区间称电化学窗口。

电化学窗口是衡量电解质稳定性的一个重要指标。

经典的电化学教程上,应该有这个概念,或者电池专著上应该也有对这一概念的阐述。自己体会体会。

你给的分太少了。。。。要不我会写详细点。

电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现,二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。因而电化学往往专指“电池的科学”。
电池由两个电极和电极之间的电解质构成,因而电化学的研究内容应包括两个方面:一是电解质的研究,即电解质学,其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等,其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论;另一方面是电极的研究,即电极学,其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质,也就是电极和电解质界面上的电化学行为。电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。
1791年伽伐尼发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象,一般认为这是电化学的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”,即现今所谓“伏打堆”。这是化学电源的雏型。在直流电机发明以前,各种化学电源是唯一能提供恒稳电流的电源。1834年法拉第电解定律的发现为电化学奠定了定量基础。
19世纪下半叶,经过赫尔姆霍兹和吉布斯的工作,赋于电池的“起电力”(今称“电动势”)以明确的热力学含义;1889年能斯特用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与电极电势的关系,即著名的能斯脱公式;1923年德拜和休克尔提出了人们普遍接受的强电解质稀溶液静电理论,大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。
20世纪40年代以后,电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术的联用,使人们可以研究快速和复杂的电极反应,可提供电极界面上分子的信息。电化学一直是物理化学中比较活跃的分支学科,它的发展与固体物理、催化、生命科学等学科的发展相互促进、相互渗透。
在物理化学的众多分支中,电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用主要有:电解工业,其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是电解法;机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整;环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物;化学电源;金属的防腐蚀问题,大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题;许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。

通俗地讲,就是电解质、电极本身的电流很小的电压范围,在这个范围内呢,如果研究对象有氧化还原反应的话,很容易出峰,,,直接贴个图吧,可以很明显地看出来电化学窗口的范围和影响因素。。。就拿中间绿色那组,电极对电化学窗口的影响来说,由于铂的析氢电位很低,因此,在水溶液里,一旦电位低于-0.66V,马上在电极表面发生析氢还原,那么电流就急剧增加,这样的大背景下,哪怕研究对象有还原峰,也看不出来了。而汞电极呢,析氢电位高,所以,在-1.0V甚至更低的时候,研究对象的还原峰还是能显现出来。

参考文献J. Chem. Educ. 2018, 95, 197-206

如果上述解释有问题,欢迎交流。



一般而言,电化学窗口这个概念是针对电解质来说的。
对于一种电解质来说,加在其上的最正电位和最负电位是有一定限制的,超出这个限度,电解质会发生电化学反应而分解。那么,这个最正电位和最负电位之间有一个区间,电解质稳定存在,我们把这个区间称电化学窗口。电化学窗口是衡量电解质稳定性的一个重要指标。
电化学窗口一般可以通过CV法测试得到,在电化学循环伏安曲线上没有电化学反应的那一段区间,就是电化学势窗。在这个电位范围内,电解质没有电化学反应发生。因此在电化学研究时,研究对象的氧化还原电位应该处在所选择的电解质的电化学窗口之中,才不会造成负面影响。
电化学窗口宽的支持电解质,就能用于研究氧化电位更高,或者是还原电位更低的电化学反应,当然,也能有更好的应用价值。
举个例子吧,现在锂离子电池有高电压体系,电极的电压能超过4.5V (vs Li/Li+),这种高压体系的应用面临最大的问题之一就是目前还没有性能很好的耐高压电解质(电解质的电化学势窗比较小,当然,这里指的是电化学窗口的氧化电势部分不够高),现在商用的电解质在超过4.5V时,都容易发生氧化分解,导致电池性能劣化。
--------转自小木虫 电池小兵

电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。电和化学反应相互作用可通过电池来完成,也可利用高压静电放电来实现,二者统称电化学,后者为电化学的一个分支,称放电化学。因而电化学往往专指“电池的科学”。
电池由两个电极和电极之间的电解质构成,因而电化学的研究内容应包括两个方面:一是电解质的研究,即电解质学,其中包括电解质的导电性质、离子的传输性质、参与反应离子的平衡性质等,其中电解质溶液的物理化学研究常称作电解质溶液理论;另一方面是电极的研究,即电极学,其中包括电极的平衡性质和通电后的极化性质,也就是电极和电解质界面上的电化学行为。电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。
1791年伽伐尼发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象,一般认为这是电化学的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”,即现今所谓“伏打堆”。这是化学电源的雏型。在直流电机发明以前,各种化学电源是唯一能提供恒稳电流的电源。1834年法拉第电解定律的发现为电化学奠定了定量基础。
19世纪下半叶,经过赫尔姆霍兹和吉布斯的工作,赋于电池的“起电力”(今称“电动势”)以明确的热力学含义;1889年能斯特用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与电极电势的关系,即著名的能斯脱公式;1923年德拜和休克尔提出了人们普遍接受的强电解质稀溶液静电理论,大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。
20世纪40年代以后,电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术的联用,使人们可以研究快速和复杂的电极反应,可提供电极界面上分子的信息。电化学一直是物理化学中比较活跃的分支学科,它的发展与固体物理、催化、生命科学等学科的发展相互促进、相互渗透。
在物理化学的众多分支中,电化学是唯一以大工业为基础的学科。它的应用主要有:电解工业,其中的氯碱工业是仅次于合成氨和硫酸的无机物基础工业;铝、钠等轻金属的冶炼,铜、锌等的精炼也都用的是电解法;机械工业使用电镀、电抛光、电泳涂漆等来完成部件的表面精整;环境保护可用电渗析的方法除去氰离子、铬离子等污染物;化学电源;金属的防腐蚀问题,大部分金属腐蚀是电化学腐蚀问题;许多生命现象如肌肉运动、神经的信息传递都涉及到电化学机理。应用电化学原理发展起来的各种电化学分析法已成为实验室和工业监控的不可缺少的手段。

什么是电化学窗口?
答:一般而言,电化学窗口这个概念是针对电解质来说的。对于一种电解质来说,加在其上的最正电位和最负电位是有一定限制的,超出这个限度,电解质会发生电化学反应而分解。那么,这个最正电位和最负电位之间有一个区间,电解质稳定存在,我们把这个区间称电化学窗口。电化学窗口是衡量电解质稳定性的一个重要...

什么是电化学窗口?
答:衡量一个电极材料的电催化能力的重要指标,电化学窗口越大,特别是阳极析氧过电位越高,对于在高电位下发生的氧化反应和合成具有强氧化性的中间体更有利。另外,对于电分析性能来说,因为电极上发生氧化还原反应的同时,还存在着水电解析出氧气和氢气的竞争反应,若被研究物质的氧化电位小于电极的析氧电位...

电化学窗口是什么意思?
答:电化学窗口是指在电化学领域中,通过调节电压或电流等参数,使得特定电极在一定条件下的电位范围内表现出特定的电化学行为,从而控制或实现某种电化学反应的区域。在实际应用中,电化学窗口通常指的是电极材料能够承受的电位范围。不同的电极材料具有不同的电化学窗口,也就是它们能够承受的最高电位和最低...

什么是电化学窗口?
答:通俗地讲,就是电解质、电极本身的电流很小的电压范围,在这个范围内呢,如果研究对象有氧化还原反应的话,很容易出峰,,,直接贴个图吧,可以很明显地看出来电化学窗口的范围和影响因素。。。就拿中间绿色那组,电极对电化学窗口的影响来说,由于铂的析氢电位很低,因此,在水溶液里,一旦电位低于-...

什么叫电化学窗口
答:一般而言,这个概念是针对电解质来说的。对于一种电解质来说,加在其上的最正电位和最负电位是有一定限制的,超出这个限度,电解质会发生电化学反应而分解。那么,这个最正电位和最负电位之间有一个区间,电解质稳定存在,我们把这个区间称电化学窗口。电化学窗口是衡量电解质稳定性的一个重要指标。经典...

什么是电化学窗口?
答:也就是电极和电解质界面上的电化学行为。电解质学和电极学的研究都会涉及到化学热力学、化学动力学和物质结构。1791年伽伐尼发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象,一般认为这是电化学的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”,即现今所谓“伏打堆...

电解质电化学窗口的测试方式-LSV
答:电解质电化学稳定性:LSV测试的艺术与深度解析 在探索电解质材料的电化学世界中,电化学窗口是衡量其性能的关键指标,而线性扫描伏安法(LSV)犹如一个精密的探测器,揭示其在高压环境下的耐受力。LSV通过电压与电流的互动,描绘出电解质材料的耐压边界,为正极材料的选择提供至关重要的依据。在无机和有机...

电化学窗口怎么看
答:通过CV法测试。通过CV法测试得到电化学循环伏安曲线,曲线上没有电化学反应的那一段区间,是电化学窗口。在这个电位范围内,电解质没有电化学反应发生。

电解液的电化学窗口是怎么得来的
答:铝及铝合金的电化学氧化(导电氧化): 在电解质溶液中,具有导电表面的制件置于阳极,在外电流的作用下,在制作表面形成氧化膜的过程称为阳极氧化,所产生的膜为阳极氧化膜或电化学转化膜. 电化学氧化膜与天然氧化膜不同,氧化膜为堆积细胞结构,每个细。

哪些离子液体的电化学窗口比较宽
答:室温离子液体一般是由特定的体积相对较大的、结构不对称的有机阳离子和体积相对较小的无机阴离子构成的在室温或近于室温下呈液态的物质。离子液体拥有可忽略的蒸汽压、宽的电化学窗口(>6 V)和较高的内在电导(>10 mS/cm2),使得离子液体在电沉积、电合成、能源电池、电化学传感器的电解液中得到...