电化学

1.什么是电池的循环寿命？

指在二次电池报废之前，在一定放电条件下，电池经历充放电循环的次数，循环寿命越长，电池的可逆性能就越好。使用寿命：在一定条件下，电池工作到不能使用的工作时间。贮存寿命：指电池性能或电池容量降低到额定指标以下时的贮存时间。

2.什么是容量效率？

A.容量效率：蓄电池放电输出的电量和充电至原始状态时所需的电量之比。

B.伏特效率：蓄电池放电和充电过程的工作电压之比。

C.指容量效率和伏特效率的乘积，它是评价电池能量瞬时和极化行为的综合指标。

3.按使用的电解液分，一次电池分为哪些类别？

可分为碱或酸性电池，盐类电解质电池，有机电解质溶液电池和固体电解质电池。

4.什么是容量效率？

蓄电池放电输出的电量和充电至原始状态时所需电量的比。

5.对于镍氢电池，过充产生的气体怎样去除？生产中采用什么样的方法？

A.负极容量比正极容量大，过充电时，正极产生的氧气在贮氢负极上还原。

B.生产中一般采用负极过量的办法，过充电时，正极产生的氧气经过扩散在负极重新化合成水，这样既保持了电池内压的恒定同时使电解液浓度保持不大变化。

6.燃料电池的原理是什么？试以质子交换膜燃料电池进行说明。

在原理上相当于水电解的逆装置，其单电池有阳极阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，两极都含有加速电极电化学反应的催化剂，质子交换膜为电解液当电池工作时，膜电极内发生下列过程a.反应气体在扩散层内扩散b.反应气体在催化层内被催化剂吸附并发生电催化反应 c.阳极生产的质子在固体电解质内传递到对侧，电子经外电路到达阴极。阳极：H2→ 2H+ + 2e .阴极：1/2O2 + 2H++ 2e → H2O

7.什么是电镀？

金属电沉积过程的一种，它是由改变固体表面特性从而改善外观，提高腐蚀性、抗摩性，增强硬度，提供特殊的光电磁热等表面性质的金属电沉积过程。

8.在电镀的过程中，为什么要增大阴极极化，途径有哪些？

对镀层的质量起着十分重要的作用。在极化很小的电镀液中镀出的镀层是十分粗糙的，甚至会出现海绵状，只有当阴极极化较大时才能镀出优质的镀层。在电沉积过程中，主要靠提高阴极极化的办法来实现结晶细密的目的。阴极极化程度大，相对而言，电沉积的晶核形成速度要比晶核生成速度快，镀层晶粒就细。

(1)提高阴极电流密度(2)络合剂和添加剂

9.金属共沉积的基本条件是什么？怎样实现金属的共沉积？

金属共沉积的基本条件：Ψ1,析出≈Ψ2,析出

实现沉积的方法：Ψ1,析出≈Ψ2,析出

即Ψ1,eq-η1,C=Ψ2,eq - η2,C

A.当两种离子相差不大时，可采用调节离子浓度的方法实现共沉积b.相差不大时，可调节电流密度使其增大到一定数值，使两种离子的析出电势相同，可实现共沉积c.相差很大时，可通过加入络合剂改变平衡电极电势，实现共沉积d.添加剂的加入可能引起某种离子阴极还原时极化电势较大，而对另一种离子的还原电势无影响，也可实现共沉积。

10.工件为什么要进行镀前处理，镀前处理的方法有哪些？试分别说明。

目的：表面要求保证平整光滑，清洁，活化。保证覆层与基体的结合力。保证电极反应顺利进行。

整平：除去工件表面上的毛刺，结瘤，锈层，氧化皮，灰渣及固体颗粒等，使工件表面平整，光滑。除油：除去工件表面油污，包括油，脂，手汗及其他污物，使工件表面清洁。浸蚀：除去工件表面的锈层，氧化皮等金属腐蚀产物。活化：除去工件表面的氧化膜露出基体金属。

11.除油的方法有哪些？试分别说明。

a. 有机溶剂除油有机烃类，如煤油、汽油、丙酮、甲苯氯化烃类，如三氯乙烯、四氯乙烯、四氯化碳除油不彻底。因为附着的有机溶剂挥发后，所带的油脂就遗留在金属表面上。

b.化学除油

清洗剂：含乳化剂的碱性溶液(又称碱溶液除油)

清洗原理：碱溶液的皂化作用和乳化剂的乳化分散作用

c.水基清洗剂除油

清洗剂：表面活性剂的水溶液(还含有其它辅助成分)

清洗原理：表面活性剂的润湿和渗透作用，乳化和分散作用，增溶作用

d.电化学除油

清洗剂：稀碱性溶液+ 通电

清洗原理：将工件置于碱溶液中，作为阴极或作为阳极，通以直流电流除去工件表面油污。

12.在镀暗镍的基础上发展出了哪些镀镍方式？双层镍镀层对钢铁基体的保护作用比单层镍大得多，为什么？

半光亮镍，光亮镍，高硫镍，镍封闭（复合镍）

含硫量较高的光亮镍的电位比含硫量低的半光亮镍的电位负，半光亮镍层和光亮镍层组成的双层镍，在潮湿的使用环境中组成腐蚀电池时，外层的光亮镍层作为腐蚀电池的阳极，能对下层的半光亮镍层起阴极保护作用，使腐蚀由纵向深入变为横向发展。双层镍层的耐蚀性能比同厚度的单层镍层大为提高。实验表明，在双层镍中，半光亮镍层的厚度为镀层总厚度的60 % 左右时耐蚀性最好。为了使双层镍镀层能有效地发挥阴极保护作用，半光亮镍层和光亮镍层的电位差应在100毫伏以上。

13.塑料电镀是怎样实现的，一般包括哪些工艺？

进行电镀前在塑料表面上先沉积一层导电层。为了增加结合力，需要对塑料制品表面进行粗化处理，形成机械结合；而且使塑料表面性质发生某些物理化学变化。择适合电镀的塑料品种，保证塑料质量(如杂质含量)，优化塑料制品的造型设计，成型工艺等因素。

a.表面准备：消除应力，除油，表面粗化。

b.表面活化：敏化工艺，离子活化工艺，还原工艺，胶体钯活化工艺，解胶工艺

c.化学镀：化学镀铜工艺，化学镀镍工艺。

d.电镀

14.铝电解的原理是什么？铝电解的阳极用什么材料，阴极用什么材料，冰晶石的作用是什么？

铝工业上均采用炭素材料作电极—炭阳极和炭阴极，

1.作用熔融的冰晶石能够较好的熔解氧化铝，而且所构成的电解质可在冰晶石的熔点

1008℃以下进行电解，从而也降低了氧化铝的还原温度。

2.在电解温度下，熔体状态的冰晶石或冰晶石-氧化铝熔液的比重比铝液的比重还小约

10%，它能更好地漂在电解出来的铝液上面。

3.冰晶石—氧化铝熔体具有较好的流动性

4.具有相当良好的导电性。

铝电解对于三氧化铝的要求：a.化学纯度b.物理性能

铝电解生产除对铝的化学成分严格要求外，还要求三氧化铝在Na3AlF6熔体中溶解快电解槽底沉淀少，覆盖在电解质上的介壳保湿性好，在空气中不飞扬损失少流动性好，便于运输

和便于电解槽的自动加料。

15.铅酸电池寿命：1.极板栅腐蚀 2.正极活性物质的脱落 3.负极自放电4.极板栅硫酸化电解二氧化锰热处理的原因：带有结晶水

16.金属电沉积得到的电结晶形态：层状金属塔装块状立方层状螺旋状须状树枝状。

17.电化学科学的定义：研究电子导电相（金属、半导体）和离子导电相（电解质溶液、熔盐、固体电解质）之间的界面上所发生的各种界面效应，即伴有电现象发生的化学反应的科学。

18.电解质溶液的分类：1.水溶液体系、有机溶液体系、熔融盐体系

19.离子交换膜：阳离子交换膜，阴离子交换膜。

20.零电荷电势测定：电毛细曲线法、微分电容曲线法。

21.电位扫描技术：循环伏安法控制电位技术单电势阶跃法控制电流技术恒电流电解。

22.金属的电化学防腐蚀：金属镀层，阳极保护，阴极保护，缓蚀剂保护。

23.把溶解氧从电解液中除去的方法？

答：(1) 用氮气或者氩气等电化学惰性气体往电解液中鼓泡。

(2)电解液在低温下减压排气。把电解池接在真空系统中反复排气数次