HOME 教育状況公表 令和3年9月24日

過電圧

1.

平衡電位からのずれ電極反応モタモタしてなかなか進まない程度モタついているワとしては電子移動律速になっている場合ターフェルプロット1)物質輸送律速になっている場合がありますそれぞれ活性化過電圧反応過電圧拡散過電圧抵抗過電圧などと呼びます全体の過電圧はキルヒホフ法則より個々の過電圧の代数和となります

活性化過電圧の中では水素過電圧酸素過電圧塩素過電圧などが工業電解などの応用面で重要工業電解では電力効率高めるために触媒作用のある物質電極に使ったりして過電圧小さくします

電位窓広くとるには分解の過電圧が大きい方が良いまた水溶液使った電池で水の分解電圧1.23Vより大きな起電力得られるのは正極活物質負極活物質酸素過電圧水素過電圧の大きい物質使っているからです分解電圧 ~速度論的取り扱い2)

電池の消耗は内部抵抗が大きくなって過電圧が増加することですから負荷つながずに電圧だけ測ってもあまりわかりません

過電圧ころでは酸化反応還元反応電流密度 J 〔A/m²が等しいと考えられますこの平衡状態にあるときの電流密度交換電流密度と呼びます

電池3)の放電時の過電圧は短絡状態起電力等しくなり外部に駆動力持たない場合の最大となります

関連講義

エネルギー変換化学特論, 水の安定領域と過電圧電池の内部抵抗と過電圧(2011_H23)4)

エネルギー変換化学特論,電池内部抵抗過電圧電池の内部抵抗と過電圧(2011_H23)5)

エネルギー変換化学特論,電池起電力と分解電圧電池の起電力と分解電圧(2011_H23)6)

無機分析化学応用実験,分解電圧 ~速度論的取り扱い7)

関連書籍