Bulter-Volmer 方程推导 Tafel斜率

最新推荐文章于 2024-10-20 18:35:12 发布

原创

最新推荐文章于 2024-10-20 18:35:12 发布 · 1.3w 阅读

17 ·

CC 4.0 BY-SA版权

本文详细探讨了Bulter-Volmer方程，介绍了交换电流密度和电流-过电位方程的推导。分析了在过电位较小时和较大时的情况，特别是在过电位较大时如何得出Tafel斜率。内容涵盖电化学反应中的电流变化、电位与表面浓度的关系，并引用了相关电化学方法的基础理论。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Bulter-Volmer 方程：

i = i c - i a = F A k 0 [c O (0, t) exp - β F ( E - E 0 ' ) R T - c R (0, t) exp ( 1 - β ) F ( E - E 0 ' ) R T] (1)

$i=i_c-i_a=FAk^0 \left [c_O(0,t) \exp \dfrac{-\beta F(E-E^{0\prime})}{RT}- c_R(0,t) \exp \dfrac{(1-\beta)F(E-E^{0\prime})}{RT}\right] \tag {1}$

Exchange current

i 0 = F A k 0 c * (1 - β) O c * β R (2)

$i_0=FAk^0 c_O^{∗(1−β)}c_R^{∗β} \tag{2}$

电流-过电位方程推导【current-overpotential （ $i-\eta$ ）equation】

此处把标准电位 $E^{0\prime}$ 的参考点替换为平衡电位 $E_{eq}$ ,定义过电位Overpotential $\eta = E-E_{eq}$ ，(1)式可以写成电流与过电位的关系式 $\eta-i$
在平衡电位 $E_{eq}$ ，且在平衡状态时，氧化物，还原物各自的本体浓度与表面浓度相等，即 $c_O=c_O^*$ 与 $c_R=c_R^*$ ，由方程(1)可得