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膜电极催化层结构及优化报告人：秦瑞杰导 师：王宇新主要内容 电化学反应动力学简单介绍 催化层结构的 影响因素与优化方法一、电化学反应动力学 交换电流密度（ j0）：对于一个电极反应，在热力学平衡条件下，正向电流密度（ j1）和逆向电流密度（ j2）必须是平衡的，也就是说净电流密度（ j）为零， j1 = j2 = j0 。 我们 称 j0为交换电流 密度。 活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态（活化分子）所需要的能量称为活化能。 活化过 电势（ ）：为了克服电化学反应相关的活化能垒而损失的电压。界面电势的产生化学自由能MH界面间距(M+e-)+H+-nF 电能界面间距平衡状态时的正逆活化能垒界面间距化学自由能+电能 MH(M+e-)+H+净电流对界面电势的影响nFnF电能界面间距nF化学自由能+电能MH (M+e-)+H+界面间距正向电流 密度：逆向电流密度：净电流密度 ：(Butler-Volmer方程 )活化过电势与电流密度关系曲线：jj1j2j1-j2活化过 电势与交换电流密度的关系：电压（V）理论电动势电流密度（ mA/cm2）j0 = 10-2j0 = 10-5j0 = 10-8提高交换电流密度交换电流密度计算公式：提高 j0的四种主要方法：1. 增加反应物浓度；2. 降低活化能；3. 提高反应温度；4. 增加可能反应 场所的 数目。
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