Electrochemistry Notes

📘 电化学笔记（2026-2027版）

《电化学笔记（2026-2027版）》是一本内容全面、以研究为导向的教科书，专为化学、材料科学、分析化学和化学工程专业的学生、教师和从业人员编写。本书深入讲解了电化学原理、仪器设备、反应机理、能量转换和工业应用。

本书将理论概念与实际应用相结合，帮助读者深入了解电化学电池、电极过程、动力学、腐蚀、电池、燃料电池、储能和现代分析技术。

⚛️ 第一单元：电化学导论

• 电化学的范围和重要性

• 历史背景和发展

• 基本术语：电极、电解质、离子、氧化还原、电势

• 电化学系统的类型

🔢 第二单元：电解质电导和离子迁移率

• 电解质和非电解质

• 电导率和摩尔电导率

• 科尔劳施定律及其应用

• 离子迁移率和迁移数

• 影响电导的因素：温度、浓度、粘度

📐 第三单元：电化学电池和电动势

• 原电池与电解池

• 电池示意图和符号说明

• 电池的电动势 (EMF)

• 可逆电池和不可逆电池

• 电动势的测量和应用

🔹 第四单元：电化学电池的热力学

• 吉布斯自由能和电动势

• 亥姆霍兹方程和吉布斯-亥姆霍兹方程

• 能斯特方程推导与应用

• 电动势的温度依赖性

• 平衡常数和电池电势

🌀 第五单元：电极和电极电势

• 标准氢电极 (SHE)

• 参比电极：甘汞电极、Ag-AgCl 电极

• 电化学序列和标准电极电势

• 氧化还原电势和自发性

• 电极类型：惰性电极、金属-金属离子电极、气体电极、氧化还原电极、汞齐电极

⚡ 第六单元：电导法和电位法

• 电导滴定原理

• 电导滴定类型

• 电位法的原理和应用

• 酸碱滴定、氧化还原滴定和沉淀滴定

• 仪器和校准

🧩 第七单元：电化学动力学和过电势

• 电极反应机理

• Butler-Volmer 方程和 Tafel 方程

• 过电势：活化过电势、浓差过电势、欧姆过电势

• 交换电流密度和反应速率

🔬 第八单元：浓差池和液接电位

• 浓差池的类型

• 有转移和无转移的浓差池的电动势

• 液接电位的作用和消除

• 分析应用

📊 单元 9：离子选择性电极和膜电极

• 离子选择性电极 (ISE) 的原理

• 玻璃电极：结构和工作原理

• 在 pH 值和离子分析中的应用

• 膜电位和唐南平衡

📏 单元 10：腐蚀及其控制

• 腐蚀的热力学和动力学

• 腐蚀类型：电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀

• 普尔贝图

• 腐蚀防护：涂层、缓蚀剂、阴极保护

📐 单元 11：电解和工业电化学

• 熔盐和水溶液的电解

• 法拉第电解定律

• 工业过程：电解精炼、电镀、氯碱法

•电冶金与阳极氧化

🔹 第十二单元：电池与燃料电池

• 一次电池和二次电池：铅酸电池、锂离子电池、镍氢电池

• 电池性能：电压、容量、能量密度

• 燃料电池：氢氧燃料电池、甲醇燃料电池、固体氧化物燃料电池

• 燃料电池的设计与效率

✨ 本应用灵感源自以下作者：

Allen J. Bard、Larry R. Faulkner、C. M. A. Brett 和 A. M. O. Brett。

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