电化学的发展史
电化学原理PPT课件
（saturated calomel electrode，SCE） 6.导线；7. Hg；8.纤维
以标准氢电极的电极电势为标准，
可以测得SCE的电势为0.2415V。
.
21
对电极（辅助电极）
对电极一般使用惰性贵金属材料如铂丝等， 以免在此表面发生化学反应，用于与工作 电极形成回路。
.
22
电化学工作站
.
17
电化学三电极系统
• 工作电极（Working electrode） • 参比电极（Reference electrode） • 对电极（Auxiliary electrode）
.
18
工作电极
滴汞电极（极谱法） 铂电极 金电极 碳电极 热解石墨(PG)
玻碳(GC) 碳糊 碳纤维
.
19
参比电极
.
9
电分析成为独立的方法学
• 三大定量关系的建立 1833年法拉第定律Q=nFM 1889年能斯特W.Nernst提出能斯特方程
1934年尤考维奇D.Ilkovic提出扩散电流方程 Id = kC
.
10
近代电分析方法
(1) 电极的发展：化学修饰电极、超微电极 (2) 多学科参与：生物电化学传感器 (3)与其他方法联用：光谱-电化学、HPLC-EC、
1753年，俄国著名电学家利赫曼为了验证
富兰克林的实验，不幸被雷电击死，这是
做电实验的第一个牺. 牲者。
4
电化学的发展史
1791年, 意大利伽伐尼的青蛙实验 (电化学的起1799年, 伏特堆 (伏特电池/原电池的雏形)
.
6
电化学的发展史
1807年, 戴维电解木灰(potash)和苏打(soda)， 分别得到钾(potassium)和钠(sodium)元素
电化学的起源与发展
电化学的起源与发展起源阶段：1.伽伐尼效应（1791年）：意大利科学家路易吉·伽伐尼发现，将两种不同的金属与青蛙肌肉组织接触时会引起肌肉收缩，这一现象被解释为“动物电”，但后来证明这是由于化学反应产生的电流导致的，这一发现启发了后续对电化学现象的研究。
2.伏打电池（1799年）：亚历山德罗·伏打受伽伐尼实验启发，发明了第一款连续供电的装置——伏打堆（Voltaicpile），这是一种早期的化学电池，它首次实现了稳定持续的电能转换，标志着电化学学科的诞生。
发展阶段：1.电解定律（1833年）：英国科学家迈克尔·法拉第通过对电解过程的定量研究，提出了电解定律，其中包括著名的法拉第电解定律，阐明了电能与化学物质之间转化的数量关系。
2.原电池与电解：随着伏打电池的出现，科学家们开始对各种化学反应与电流之间的联系进行深入研究，开展了大量电解水和其他物质的实验。
3.电化学基本原理确立：19世纪，伴随着对电解质溶液理论、原电池热力学、电极过程动力学和界面电化学等领域的探索，电化学的基本理论框架逐渐完善。
4.应用领域扩展：随着时间的推移，电化学的应用领域不断拓宽，涵盖了化学电源（如燃料电池、二次电池）、电镀、金属提炼（电解冶金）、防腐蚀、电化学分析、电化学合成以及新型电化学能源存储系统（如锂离子电池）等领域。
近现代发展：20世纪以来，电化学在材料科学、生物医学、环境科学、能源科学等诸多领域中发挥了重要作用。
例如，电化学传感器、电化学储能技术、电化学表面改性技术、光电化学以及生物电化学信号传输等方面的研究均取得了显著进展。
电化学的历史发展是一个逐步揭示电能与化学反应之间相互作用规律的过程，从最初的自然现象观察到现代复杂体系的理论构建和实际应用，经历了几个世纪的积累和创新。
电化学发展史
电化学发展史电化学是物理化学的一个重要组成部分，它不仅与无机化学、有机化学、分析化学和化学工程等学科相关，还渗透到环境科学、能源科学、生物学和金属工业等领域。
电化学作为化学的分支之一，是研究两类导体（电子导体，如金属或半导体，以及离子导体，如电解质溶液）形成的接界面上所发生的带电及电子转移变化的科学。
传统观念认为电化学主要研究电能和化学能之间的相互转换，如电解和原电池。
但电化学并不局限于电能出现的化学反应，也包含其它物理化学过程，如金属的电化学腐蚀，以及电解质溶液中的金属置换反应。
一、16-17世纪：早期的相关研究公元16世纪标志着对于电认知的开始。
在16世纪50年代，英国科学家William Gilbert （威廉·吉尔伯特，1540-1605）花了17年时间进行磁学方面的试验，也或多或少地进行了一些电学方面的研究。
吉尔伯特由于在磁学方面的开创性研究而被称为“磁学之父”，他的磁学研究为电磁学的产生和发展创造了条件。
吉尔伯特按照马里古特的办法，制成球状磁石，取名为“小地球”，在球面上用罗盘针和粉笔划出了磁子午线。
他证明诺曼所发现的下倾现象也在这种球状磁石上表现出来，在球面上罗盘磁针也会下倾。
他还证明表面不规则的磁石球，其磁子午线也是不规则的，由此认为罗盘针在地球上和正北方的偏离是由陆地所致。
他发现两极装上铁帽的磁石，磁力大大增加，他还研究了某一给定的铁块同磁石的大小和它的吸引力的关系，发现这是一种正比关系。
吉尔伯特根据他所发现的这些磁力现象，建立了一个理论体系。
他设想整个地球是一块巨大的磁石，上面为一层水、岩石和泥土覆盖着。
他认为磁石的磁力会产生运动和变化。
他认为地球的磁力一直伸到天上并使宇宙合为一体。
在吉尔伯特看来，引力无非就是磁力。
吉尔伯特关于磁学的研究为电磁学的产生和发展创造了条件。
在电磁学中，磁通势单位的吉伯（gilbert）就是以他的名字命名，以纪念他的贡献。
1663年，德国物理学家Otto vonGuericke（奥托·冯·格里克1602-1686）发明了第一台静电起电机。
电化学历史简介
电化学历史简介电化学的历史可以追溯到18世纪末和19世纪初，当时科学家们开始研究化学反应与电流之间的联系。
以下是电化学发展的一些重要里程碑：1.1791年，意大利科学家Luigi Galvani发表了金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象，这一般被认为是电化学的起源。
2.1799年，Alexandro G. A. A. Volta在Galvani的工作基础上发明了用不同的金属片夹湿纸组成的“电堆”，即现今所谓的“伏打堆”，这是化学电源的雏型。
在直流电机发明以前，各种化学电源是唯一能提供恒稳电流的电源。
3.1834年，英国科学家迈克尔·法拉第发现了法拉第电解定律，该定律描述了电解质溶液中化学反应和电势之间的关系，为电化学奠定了定量基础。
这一理论被广泛应用于电池和电解池等设备的设计和研究中。
4.19世纪下半叶，经过赫尔姆霍兹和吉布斯的工作，赋予电池的“起电力”（今称“电动势”）以明确的热力学含义。
1889年，能斯特用热力学导出了参与电极反应的物质浓度与电极电势的关系，即著名的能斯特公式。
5.1923年，德拜和休克尔提出了人们普遍接受的强电解质稀溶液静电理论，大大促进了电化学在理论探讨和实验方法方面的发展。
6.20世纪40年代以后，电化学暂态技术的应用和发展、电化学方法与光学和表面技术的联用，使人们可以研究快速和复杂的电极反应，可提供电极界面上分子的信息。
随着时间的推移，电化学逐渐发展成为物理化学的一个重要分支，其应用领域也不断扩展，包括电解工业、机械工业、环境保护、化学电源、金属的防腐、生命现象的研究以及电化学分析法等。
以上信息供参考，建议查阅专业书籍或咨询电化学领域专家了解更多详细信息。
电化学发展的历程与前景
电化学发展的历程与前景电化学是研究电荷在电化学介质中移动、在电极表面发生反应并形成电流的科学。
这一领域的研究对于现代科技的发展有着重要的贡献，如电池、太阳能电池、燃料电池等都是基于电化学原理的创造。
本文将介绍电化学发展的历程和未来的前景。
一、电化学发展的历程1. 电化学的起源电化学最早的研究可以追溯到18世纪，当时欧洲的科学家们开始研究电荷的性质和电流在物体中的流动。
最早关于电荷的性质的研究可以追溯到英国研究者史密斯于1767年发现一个新物质，经加工处理后可以吸引琉璃棒上的绸子，被称为“电”。
由此，科学家们开始对电荷的性质进行了解和研究。
2. 电化学理论的建立1781年，英国化学家普里斯特利（Priesstley）发现了“新空气”，即氧气。
这是对当时既有化学学说的冲击，因为既有的学说认为空气是不变的、不能分解的物质。
随着研究的深入，化学家们发现，在化学反应中，电子的转移和物质的变化有着密切的联系。
因此，他们开始研究电子在物质中的转移和化学反应的关系，并逐渐形成了电化学理论。
3. 电池的出现1800年，意大利物理学家伏打发明了第一种电池——伏打电池。
这种电池由锌、铜两种金属和盐水构成的。
伏打电池的出现推动了电化学的发展，并有助于科学家们在实验中研究电荷和电流的性质。
4. 电分解定律的发现1803年，英国化学家法拉第在研究电解的过程中发现了电分解定律，即电解池中的材料质量与通过电解池中的电流的量成正比例。
法拉第的研究成果导致电化学的研究得以深入，并得到了认可。
5. “转化理论”的提出据以往的研究所述，当时的学者们普遍认为所有的物质都是由少量元素组成的，并且认为元素之间的转化是不可能的。
但是随着电化学的研究，科学家们开始发现当物质被放在电场中时，它会与电荷相互作用，从而发生化学反应。
基于这一发现，瑞典化学家贝里尔（Berzelius）提出了“转化理论”，即元素并不是永久不变的，而是可以转化为别的元素。
电的历史第十章电解与电化学的发展
电的历史第十章电解与电化学的发展电解与电化学的发展化学电源发明后，很快发现利用它可以作出许多不寻常的事情1800，卡莱尔和尼科尔森用低压电流分解水1800，德国人Ritter成功地从水的电解中搜集了两种气体，并从硫酸铜溶液中电解出金属铜。
他是「电镀工业之父」、发现紫外光、制造出第一个干电池、第一个蓄电池1800+，英国化学家戴维Humphrey Davy（1778-1829）开创电化学Humphry Davy （1778-1829）Sir Humphry Davy, 1st Baronet was a Cornish chemist and inventor, who is best remembered today for isolating, by using electricity, a series of elements for the first time: potassium and sodium in 1807 and calcium, strontium, barium, magnesium and boron the following year, as well as discovering the elemental nature of chlorine and iodine. Davy also studied the forces involved in these separations, inventing the new field of electrochemistry.Lived: Dec 17, 1778 - May 29, 1829 (age 50)Discovered: Calcium · Barium · Potassium · Sodium · Boron Inventions: Davy lamp · Arc LampWritten works: Consolations in Travel; Or, the Last Days of a Philosopher (1830) · Elements of chemical philosophy (1812) Awards: Copley Medal (1) · Rumford Medal (1) · Royal Medal (1)Buried: Cimetière des RoisTimeline1778，Davy was born in Penzance, Cornwall, in the Kingdom of Great Britain on 17 December 1778, the eldest of the five children of Robert Davy, a woodcarver, and his wife Grace Millett.1794，After Davy's father died in 1794, Tonkin apprenticed him to John Bingham Borlase, a surgeon with a practice in Penzance.1806，By 1806 he was able to demonstrate a much more powerful form of electric lighting to the Royal Society in London.1810，In 1810, chlorine was given its current name by Humphry Davy, who insisted that chlorine was in fact an element.1822，The Navy Board approached Davy in 1822, asking for help.1827，In January 1827 he set off to Italy for reasons of his health.Sir Humphry Davy, in full Sir Humphry Davy, Baronet, (born December 17, 1778, Penzance, Cornwall, England—died May 29, 1829, Geneva, Switzerland), English chemist who discovered several chemical elements (including sodium and potassium) and compounds, invented the miner’s safety lamp, and became one of the greatest exponents of the scientific method.Early LifeDavy was the elder son of middle-class parents who ownedan estate in Ludgvan, Cornwall, England. He was educated at the grammar school in nearby Penzance and, in 1793, at Truro. In 1795, a year after the death of his father, Robert, he was apprenticed to a surgeon and apothecary, and he hoped eventually to qualify in medicine. An exuberant, affectionate, and popular lad, of quick wit and lively imagination, he was fond of composing verses, sketching, making fireworks, fishing, shooting, and collecting minerals. He loved to wander, one pocket filled with fishing tackle and the other with rock specimens; he never lost his intense love of nature and, particularly, of mountain and water scenery.While still a youth, ingenuous and somewhat impetuous, Davy had plans for a volume of poems, but he began the serious study of science in 1797, and these visions “fled before the voice of truth.”He was befriended by Davies Giddy (later Gilbert; president of the Royal Society, 1827–30), who offered him the use of his library in Tradea and took him to a chemistry laboratory that was well equipped for that day. There he formed strongly independent views on topics of the moment, such as the nature of heat, light, and electricity and the chemical and physical doctrines of Antoine Lavoisier. On Gilbert’s recommendation, he was appointed (1798) chemical superintendent of the Pneumatic Institution, founded at Clifton to inquire into the possible therapeutic uses of various gases. Davy attacked the problem with characteristic enthusiasm, evincing an outstanding talent for experimental inquiry. In his small private laboratory, he prepared and inhaled nitrous oxide (laughing gas) in order to test a claim that it was the “principle of contagion,” that is, caused diseases. He investigated the composition of the oxides and acids of nitrogen, as well as ammonia, and persuaded his scientific andliterary friends, including Samuel Taylor Coleridge, Robert Southey, and Peter Mark Roget, to report the effects of inhaling nitrous oxide. He nearly lost his own life inhaling water gas, a mixture of hydrogen and carbon monoxide sometimes used as fuel.The account of his work, published as Researches, Chemical and Philosophical, Chiefly Concerning Nitrous Oxide, or Dephlogisticated Nitrous Air, and Its Respiration (1800), immediately established Davy’s reputation, and he was invited to lecture at the newly founded Royal Institution of Great Britain in London, where he moved in 1801, with the promise of help from the British-American scientist Sir Benjamin Thompson (Count von Rumford), the British naturalist Sir Joseph Banks, and the English chemist and physicist Henry Cavendish in furthering his researches—e.g., on voltaic cells, early forms of electric batteries. His carefully prepared and rehearsed lectures rapidly became important social functions and added greatly to the prestige of science and the institution. In 1802 he became professor of chemistry. His duties included a special study of tanning: he found catechu, the extract of a tropical plant, as effective as and cheaper than the usual oak extracts, and his published account was long used as a tanner’s guide. In 1803 he was admitted a fellow of the Royal Society and an honorary member of the Dublin Society and delivered the first of an annual series of lectures before the board of agriculture. This led to his Elements of Agricultural Chemistry (1813), the only systematic work available for many years. For his researches on voltaic cells, tanning, and mineral analysis, he received the Copley Medal in 1805. He was elected secretary of the Royal Society in 1807.Davy's application of electrochemistry leads to the discovery of new elementsMajor DiscoveriesDavy early concluded that the production of electricity in simple electrolytic cells resulted from chemical action and that chemical combination occurred between substances of opposite charge. He therefore reasoned that electrolysis, the interactions of electric currents with chemical compounds, offered the most likely means of decomposing all substances to their elements. These views were explained in 1806 in his lecture “On Some Chemical Agencies of Electricity,” for which, despite the fact that England and France were at war, he received the Napoleon Prize from the Institut de France (1807). This work led directly to the isolation of sodium and potassium from their compounds (1807) and of the alkaline-earth metals magnesium, calcium, strontium, and barium from their compounds (1808). He also discovered boron (by heating borax with potassium), hydrogen telluride, and hydrogen phosphide (phosphine). He showed the correct relation of chlorine to hydrochloric acid and the untenability ofthe earlier name (oxymuriatic acid) for chlorine; this negated Lavoisier’s theory that all acids contained oxygen. He also showed that chlorine is a chemical element, and experiments designed to reveal oxygen in chlorine failed. He explained the bleaching action of chlorine (through its liberation of oxygen from water) and discovered two of its oxides (1811 and 1815), but his views on the nature of chlorine were disputed.In 1810 and 1811 he lectured to large audiences at Dublin (on agricultural chemistry, the elements of chemical philosophy, geology) and received £1,275 in fees, as well as the honorary degree of LL.D., from Trinity College. In 1812 he was knighted by the Prince Regent (April 8), delivered a farewell lecture to members of the Royal Institution (April 9), and married Jane Apreece, a wealthy widow well known in social and literary circles in England and Scotland (April 11). He also published the first part of the Elements of Chemical Philosophy, which contained much of his own work. His plan was too ambitious, however, and nothing further appeared. Its completion, according to Swedish chemist Jöns Jacob Berzelius, would have “advanced the science of chemistry a full century.”His last important act at the Royal Institution, of which he remained honorary professor, was to interview the young Michael Faraday, later to become one of England’s great scientists, who became laboratory assistant there in 1813 and accompanied the Davys on a European tour (1813–15). By permission of Napoleon, he travelled through France, meeting many prominent scientists, and was presented to the empress Marie Louise. With the aid of a small portable laboratory and of various institutions in France and Italy, he investigated the substance “X”(later called iodine), whose properties andsimilarity to chlorine he quickly discovered; further work on various compounds of iodine and chlorine was done before he reached Rome. He also analyzed many specimens of classical pigments and proved that diamond is a form of carbon.Sir Humphry Davy lectures the Royal InstitutionLater YearsShortly after his return, he studied, for the Society for Preventing Accidents in Coal Mines, the conditions under which mixtures of firedamp and air explode. This led to the invention of the miner’s safety lamp and to subsequent researches on flame, for which he received the Rumford medals (gold and silver) from the Royal Society and, from the northern mine owners, a service of plate (eventually sold to found the Davy Medal). After being created a baronet in 1818, he again went to Italy, inquiring into volcanic action and trying unsuccessfully to find a way of unrolling the papyri found at Herculaneum. In 1820 he became president of the Royal Society, a position he held until 1827. In 1823–25 he was associated with the politician and writer JohnWilson Croker in founding the Athenaeum Club, of which he was an original trustee, and with the colonial governor Sir Stamford Raffles in founding the Zoological Society and in furthering the scheme for zoological gardens in Regent’s Park, London (opened in 1828). During this period, he examined magnetic phenomena caused by electricity and electrochemical methods for preventing saltwater corrosion of copper sheathing on ships by means of iron and zinc plates. Though the protective principles were made clear, considerable fouling occurred, and the method’s failure greatly vexed him. But he was, as he said, “burned out.” His Bakerian lecture for 1826, “On the Relation of Electrical and Chemical Changes,” contained his last known thoughts on electrochemistry and earned him the Royal Society’s Royal Medal.Davy’s health was by then failing rapidly; in 1827 he departed for Europe and, in the summer, was forced to resign the presidency of the Royal Society, being succeeded by Davies Gilbert. Having to forgo business and field sports, Davy wrote Salmonia: or Days of Fly Fishing (1828), a book on fishing (after the manner of Izaak Walton) that contained engravings from his own drawings. After a last, short visit to England, he returned to Italy, settling at Rome in February 1829—“a ruin amongst ruins.”Though partly paralyzed through stroke, he spent his last months writing a series of dialogues, published posthumously as Consolations in Travel, or the Last Days of a Philosopher (1830).Sir Humphrey Davy (1778-1829) lecturing at the Surrey Institute, engravingby Thomas Rowlandson。
第一章电化学概述
1-2 电化学在国民经济中的应用
一. 电化学工业 1. 2. 3. 4.
电解工业（氯碱工业） 电冶金 电有机合成 电化学加工
二. 化学电源
1. 2.
传统化学电源（一次电池，二次电池）（便携性） 燃料电池
三. 金属腐蚀与防护
1. 2.
金属腐蚀理论机理、类型 电化学保护技术
四.电化学测量技术
1. 2. 3.
7 R.N.Adams, Electrochemistry at solid electrodes, 1969 8 *J.O'M.Bockris and A.N.Reddy, Modern Electrochemistry, Plenum, New York, 1970 9 *Analytical Electrochemistry, Joe Wang, 2000 电化学动力学，吴浩青，李永舫， 1998， 10 *电化学动力学，吴浩青，李永舫， 1998，高等教育出版社 生命科学中的电分析化学， 彭图治， 编著, 11 生命科学中的电分析化学， 彭图治，杨丽菊 编著, 1999 电极过程动力学导论， 查全性， 12 *电极过程动力学导论， 查全性， 1976(1987 2nd Edition) 13 电化学研究方法， 田昭武， 1984 电化学研究方法， 田昭武， 14 *电化学测定方法， 腾岛 昭 等著， 陈震等译， 1995 电化学测定方法， 等著， 陈震等译， 15 电分析化学， 蒲国刚，袁倬斌，吴守国编著， 1993 电分析化学， 蒲国刚，袁倬斌，吴守国编著，
3.1934年巴特勒-伏尔默（Butler-Volmer） 提出了电化学动力学方程式（电子得 失）。 4.1940年代弗鲁姆金（Frumkin）迟缓放电 理论的提出，奠定了电化学动力学基础。
电化学原理讲解
电分析成为独立的方法学
• 三大定量关系的建立 1833年法拉第定律Q=nFM 1889年能斯特W.Nernst提出能斯特方程
1934年尤考维奇D.Ilkovic提出扩散电流方程 Id = kC
近代电分析方法
(1) 电极的发展：化学修饰电极、超微电极 (2) 多学科参与：生物电化学传感器 (3)与其他方法联用：光谱-电化学、HPLC-EC、
更灵敏的检测方法
循环伏安法
检测限10-5 mol/L
改变加载 电位的波形
示差脉冲伏安法(DPV) 方波伏安法(SWV)
检测限10-8 mol/L 扫描速率快
示差脉冲伏安法DPV Differential-Pulse Voltammetry
示差脉冲伏安法的激发信号（施加的电压）
示差脉冲伏安图
Differential-pulse voltammograms for a 1.3 × 10−5 M chloramphenicol solution.
方波伏安法SWV Square-wave Voltammograms
方波伏安法的激发信号（施加的电压）
方波伏安图
Square-wave voltammograms for TNT solutions of increasing concentration from 1 to 10 ppm (curves b–k), along with the background voltammogram (curve a) and resulting calibration plot (inset).
无/有液体接界电池
化学电池的阴极和阳极
发生氧化反应的电极称为阳极，发生还 原反应的电极叫做阴极。
一般把作为阳极的电极和有关的溶液体系写在左边，把
电化学发展
电化学发展
电化学是研究电荷传递过程和电化学反应的科学，主要研究电解质溶液中的化学反应以及电势和电流的关系。
电化学发展的历史可以追溯到18世纪末和19世纪初，当时科学家们开始研究化学反应与电流之间的联系。
电化学的发展有几个重要的里程碑。
其中最重要的是英国科学家迈克尔·法拉第在19世纪中叶提出了法拉第定律，该定律描述了电解质溶液中化学反应和电势之间的关系。
这一理论奠定了电化学的基础，并被广泛应用于电池和电解池等设备的设计和研究中。
另一个重要的里程碑是德国科学家弗里德里希·奥斯卡·史密特在19世纪末发现了电化学反应的催化作用。
他发现，通过在电极表面引入一种催化剂，可以显著提高电化学反应的速率。
这一发现极大地推动了电化学反应速率方面的研究，并对许多电化学过程的实际应用产生了重要影响。
20世纪初，电化学领域的研究逐渐扩展到更多的应用领域。
随着电化学分析方法的发展，研究人员能够更精确地测量和控制电化学反应中的参数。
电化学还被广泛应用于能源存储和转换技术的研究，如电池、燃料电池和光电池等。
近年来，随着纳米科技和材料科学的进展，电化学领域的研究又取得了新的突破。
通过设计和合成新型电极材料，改善电解质和电极界面的性能，研究人员正在努力提高电化学反应的效率和稳定性，推动电化学在能源和环境领域的应用。
总的来说，电化学发展的历史可以追溯到几个世纪以前，而随着科学技术的进步，电化学领域的研究和应用也在不断发展和拓展。
电化学在能源、环境、材料科学等领域的应用前景广阔，将继续对人类社会的发展产生重要影响。
电化学史
History and development of electrochemistry
电化学史及其进展
1.西元前七世纪，古希腊哲学家塞利斯，已经发现了摩擦过的琥珀能吸引碎草等轻小物体。
2.16世纪，Gilbert根据希腊文中的琥珀一词而创造了电这个字，用以表示琥珀摩擦后所具有的性质，并且认为摩擦过的琥珀带有电荷，后来人们发现很多物质都能相互摩擦而带电，并且带电体之间存在着相互吸引或排斥的作用。
3.1752年，美国物理学家富兰克林把它们命名为正电荷和负电荷。
4.1791年，意大利解剖学家Galvani发现用金属片接触青蛙肌肉时，发生了收缩现象。
一般认为这是电化学的起源。
5.1799年，Volta基于Galvani的实验，进一步认为电流是由2种不同的金属产生，可以用任何潮湿的物质取代那只青蛙。
因而发明了用不同金属片夹湿纸组成的伏特堆，即现今所谓的伏特电池（Voltaic cell）。
6. 1833年，法拉第（Faraday）发表法拉第电解定律，能定量地算出电能与化学能之间互换的关系，为电化学奠定了定量基础。
此后，其他科学家利用伏特电池与法拉第电解定律，发明了电解、电镀等技术，制备更高效的电池，开创了电化学的时代。
第一章 电解质溶液的物理化学性质
常温熔盐(或称室温熔盐、室温离子液体)是目前熔盐研究的热 点。常温熔盐是一类熔点在室温附近的熔融盐，具有可调节的 酸度、低熔点(低于0℃，甚至低到-75℃。 室温:适当的电导率、宽阔的电化学窗口(可达4V)、可忽略蒸气 压、能溶解多种无机物，可以与芳香族溶剂。如苯、甲苯混溶， 在电化学、有机合成、催化、夯离等领域被广泛应用。室温熔 盐，无水氯化铝和有机盐类组成。 低共熔物(m.P.=7℃)。这类硝酸盐与短链脂肪胺形成的熔盐有 明显的过冷倾向，过冷熔体在-20℃下能保持液态数日以致数月。 尿素一乙酰胺一碱金属硝酸盐的室温电导率高于10q S cm-1， 电化学窗口约为2 V，可作为电池或表面处理的电解质，例如常 温锂热电池、钛和钛合金阳极氧化。
Kc为理想浓度的平衡常数 2．难溶盐溶解度的测定 BaS04、AgCl等在水中的溶解度很小，用电导方法可测 定其溶解度。
溶解度:
c k / k /( m m m )
3．电导滴定 在中和、络合氧化、还原和沉淀等 各类离子反应过程中．可利用电导 变化来确定其终点。例如，用NaOH 滴入HCl溶液中，发生 HCl+NaOH=NaCl+H20的反应，原 有H+和C1-变为Na+和Cl-，即Na+代 替了H+。由于Na+的电导比H+的小 得多，故电导迅速下降。过了终点 后，增加了Na+和OH-，因而电导又 迅速上升。以电导为纵坐标，加入 的NaOH体积为横坐标，作图得到V 字型曲线(图1.9)，曲线的折点就是 终点。不同类型的离子反应，曲线 的形状是不同的，在图1．9中也画 出用HAc滴定NaOH的滴定曲线和用 HCl滴定NaAc的滴定曲线。
图1．2水的基本单元结构
水是偶极分子，其正负电荷中心不集中在一点上(见图l.1)。因 此，水分子受离子静电的作用而定向在离子周围形成水化壳， 这是水的第一种溶剂化作用——离子水化。水分子还可使在纯 态时由不导电的电解质变成可导电的，这是第二种溶剂作用， 在酸碱理论论中，叫质子转移或酸碱反应，例如
电化学的发展史
电化学的发展史(总3页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除电化学的发展史201013020427 杨艳艳摘要: 电化学是研究电与化学反应相互关系的学科, 主要通过化学反应来产生电能以及研究电流导致化学变化方面的研究。
主要介绍电化学200多年的发展史以及探讨未来电化学的研究动向。
关键词:电化学发展史未来电化学的发展从伏特的第一个化学电池开始已经经历过两个多世纪的发展。
现在的电化学已经成为国民经济与工业中不可缺少的一部分,应用于各个不同的领域,例如; 电解、电镀、光电化学、电催化、金属腐蚀等。
同时电化学在生物、汽车工业、分析等这些新兴科学范畴也占有着举足轻重的作用。
1电化学电化学是研究电和化学反应之间的相互作用，化学能和电能之间的相互转化及相关规律的科学。
电化学是物理化学的重要分支，主要研究电子导体一离子导体、离子导体一离子导体的界面现象、结构化学过程以及与此相关现象。
研究内容包括2个方面：(1)电解质研究(电解质的导电性质、离子的传输特性、参与反应的离子的平衡性质等)；(2)电极研究(电化学界面的平衡性质和非平衡性质)。
现代电化学是十分注重研究电化学界面结构、界面上的电化学行为及其动力学。
电化学现象普遍存在于自然界，如金属的腐蚀、人或动物的肌肉运动、大脑信息的传递、生物电流以及细胞膜的功能机制等等，无不涉及电化学过程的作用。
电化学技术成果与人类的生活和生产实际密切相关，如化学电源、腐蚀保护、表面精蚀、金属精炼、各种化学药品的电解合成、治理环境、人造器官、生物电池、心脑电图、信息传递等。
涉及电化学研究领域十分广泛，其理论方法和技术应用越来越多地与其他自然科学或技术学科相互交叉、相互渗透[1]。
电化学是一门古老而又年轻的学科，一般公认电化学起源于1791年意大利解剖学家伽伐尼(Gal一vani)发现解剖刀或金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象；1800年伏特(Volta)制成了第一个实用电池，开始了电化学研究的新时代。
电分析化学的发展历史
电分析化学的发展历史电分析化学的起源可以追溯到1786年，当时意大利化学家路易吉·加洛瓦尼·克雷斯孔蒂发现了金属电极与电解质溶液之间的关系。
他发现，在铂电极和盐酸溶液之间形成的电池中，氯气释放在阳极上，而水在阴极上被析出氢气。
他用这种方法分离了氯酸和亚氯酸。
这是电分析化学的开端。
19世纪初，英国化学家汉弗莱·戴维发现了“电解法”这种新的化学分析方法，并将其引入到化学实验室中。
他用这种方法分析了多种金属的含量，比如铁、铜和锌等。
这种方法的基本原理是通过电极上的反应来分析物质的浓度。
戴维还提出了一种简单而有效的电分析装置，即电池和电解槽的结合，这成为了电分析化学的基本实验装置。
随着时间的推移，电分析化学的应用领域不断扩大并且不断发展出了新的方法和技术。
其中一个重要的里程碑是1834年，当时英国化学家迈克尔·法拉第发现了电位差和浓度之间的线性关系。
他发现在两个电极之间施加的电流与浓度成正比。
这个现象被称为法拉第法则，后来成为电分析化学的重要基础。
进一步的进展发生在19世纪中叶，当时卡尔·弗里德里希·莫尔发展了一种称为电位滴定的新方法。
这种方法通过测量电池中电势的变化来确定溶液中物质的浓度。
莫尔的电位滴定方法成为了电分析化学的重要工具。
此后，科学家们继续改进电分析化学的方法和仪器。
在20世纪初，法国科学家让·巴蒂斯特·韦尔诺（Jean Baptiste Perrin）发明了分子粒子计数器，这是一种用于测量溶液中粒子浓度的电分析仪器。
20世纪之后，随着电子技术的快速发展，电分析化学进一步得到了改进和加强。
现代电分析化学的方法和仪器包括电导度测定、电势滴定、极谱法、电泳等。
这些方法不仅在实验室中被广泛应用，还被应用于工业领域和环境监测中。
总的来说，电分析化学在近两个世纪的发展中得到了迅猛的进展。
它的出现和发展不仅为化学分析提供了一种新的手段，也为其他科学领域的研究提供了重要参考和依据。
化学知识演变的历程电化学的起源
化学知识演变的历程电化学的起源化学知识演变的历程：电化学的起源化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化以及与能量的相互关系的科学。
随着时间的推移，化学知识不断演变，其中电化学起到了重要的作用。
本文将介绍化学知识演变的历程，并重点探讨电化学的起源。
一、古代化学知识的萌芽古代人类对化学的认识主要是通过观察和实验来获得。
早在古埃及时期，人们就开始使用化学方法来制造陶器、化妆品等。
古代希腊的哲学家也提出了一些与化学相关的理论，如原子论和四元素理论。
二、近代化学知识的奠基17世纪至18世纪，化学经历了重大的飞跃。
炼金术士的实践和人们对质量守恒和比例定律的认识，为化学的发展打下了基础。
同时，化学元素的概念也逐渐形成，并被用于解释物质的组成和性质。
三、电化学的崛起在18世纪末和19世纪初，电化学的研究引起了科学家们的兴趣。
英国科学家亨利·卡文迪什发现了电解质溶液的导电性，并提出了电解质在电解中的分解规律，奠定了电化学的基础。
此后，法拉第、奥斯顿等科学家相继做出了重要的贡献，推动了电化学理论的发展。
四、电化学的应用电化学的发展不仅拓宽了化学领域的研究范围，也衍生出许多实际应用。
其中最重要的应用之一就是电池。
伏打电池的发明使得人们能够将化学能转化为电能，推动了现代电力的发展。
而电解也成为许多重要工艺的基础，如电镀、电解析金属等。
五、现代电化学的进展随着科学技术的不断进步，电化学的研究也在不断深入。
现代电化学涉及的内容包括电池研究、电化学反应动力学、电化学传感器等。
电化学在环境保护、新能源开发、材料科学等领域具有重要意义。
六、总结与展望电化学的起源标志着化学知识的演变过程中的重要节点。
电化学的发展推动了化学学科的进步，并开辟了新的研究领域。
未来，随着科学技术的不断发展，电化学的研究将进一步深化，为人类社会的发展做出更大的贡献。
通过对化学知识演变历程中电化学的起源和应用的探讨，可以更好地理解化学学科的发展，同时也可以看到电化学对人类社会的重要作用。
电化学课程思政
电化学课程思政电化学是电子学和化学的交叉学科，其研究对象主要是化学反应的电子转移过程以及与之相关的能量转换和储存。
在这个过程中，电子在电极和电解质之间移动，产生电化学反应，从而使得化学性质发生变化。
电化学在实际生产和科学研究中有重要的应用价值。
1.电化学的历史电化学的起源可以追溯到18世纪后期，在这个时候，人们开始发现电力可以对水和化学物质产生影响，这些效应被命名为电化学效应。
随着时间的推移，电化学学科不断发展和完善，从而得到了广泛的应用。
2.电化学反应和机理电化学反应是化学反应和电子转移过程的结合体。
这些反应可以在电化学电池中发生，产生电流和热力学势能。
在反应中，化学物质中的离子可以被氧化或还原，电子可以从电极表面进入或离开。
电化学机理的理解对于设计高效的电池和开发新的电化学材料是至关重要的。
3.电化学电池电化学电池是电化学反应的载体，它可以在化学能和电能之间相互转化。
电池由两个电极组成，分别是阳极和阴极，它们都被浸泡在电解质中。
当电池连接电路时，化学反应开始发生，离子移动，电子通过电路流动。
不同类型的电池具有不同的化学反应和电化学特性。
4.电化学分析电化学分析是一种重要的化学分析方法，它利用电流和电位测量来检测不同化学物质的存在和浓度。
这种方法通常用于研究金属离子和非金属离子的含量、氧化还原反应的特性、化合物的结构和反应动力学等方面。
5.电化学能源电化学能源是一种瞬时的、可存储的、高效的能源形式，具有广泛的应用前景。
电化学能源可以通过电化学反应和电化学电池中的储能和释能来实现。
目前，电化学能源已经被应用于电动汽车、太阳能电池、燃料电池等领域，发挥着越来越重要的作用。
总之，电化学作为交叉学科，涉及到化学、物理和电子学等多个领域，其对于人类的生产和生活方式有着深远的影响。
未来，随着技术的不断发展和创新，电化学将会继续为我们带来更多的惊喜和应用。
电化学原理和方法
0.5MNa2SO4及其中加入0.1M丁醇和 0.2M丁醇溶液中汞电极的电毛细曲线
第五节 双电层电容
一、双电层电容
1 微分电容
C＝ dq , 从Lippman方程可以从电毛细曲线计算微分电容值 dE
d qdE, q d dE
C
dq dE
d 2 dE 2
第二Lippman方程
2 积分电容
K＝ q E Eq0
电化学的发展史
Butler(1924）提出电化学反应速度，并推导 出Nernst公式的动力学推导（电极过程动力学）
Gurney(1931)对电子通过相界面的传递进行了 量子力学的探讨，并提出了电子的隧道传输机 理（量子电化学）
Hush、Marcus、Gerischer等发展了严格的量 子电化学观点（量子电化学）
3、没考虑双电层中的离子在电场下的变形。 4、双电层理论是研究电极表面状态的重要理论， 随着现代研究方法的不断提高，双电层理论还 在不断的发展，其一个重要工作是由以Frumkin 为代表的，将Helmholtz层分成内Helmholtz层 和外Helmholtz层，在内Helmholtz中，主要是 特征吸附的去水化的离子或吸附分子，而外 Helmholtz则是以静电吸附的水化离子。这一模 型更有效地解释了由双电层引起的实验现象。
d qd (HSg ) idi
i
E
M1 Hg
MP1
HPg
dE d (HPg ) d (MP1 ),
d qdE idi
i
如果考虑溶液的组分不变，则有
d qdE, Lippman 方程
3、汞电极上的电毛细曲线
在0.9M 、 0.1M 、0.01M NaF溶液中汞电极的电毛细 曲线
电化学发展史
电化学的兴起18世纪,物理学家已经对静电有了相当多的了解,例如区分了正电和负电、导体和非导体；发明了巨大的起电器和有效的贮电瓶──莱顿瓶；弄清了正负电间的相互作用力与电量、两极间距离之间的关系；认识到了静电感应现象；发明了验电器等等。
化学家则发现了电火花可以引起氢氧、氮氧间的化学反应，但那时还没有能产生稳定电流的装置。
伏打电堆1786年意大利解剖学家L.伽伐尼在偶然中发现了金属对青蛙肌肉所引起的抽搐现象。
1880年意大利物理学家A.伏打辨明了这一现象源于两种金属之间的接触，并发明了以银、铜为极板的伏打电堆，接着又发明了所谓"杯冕"电堆，即世界上第一具可以提供持续、稳定电流的实用铜锌电池。
他在研究金属起电现象的过程中发现了金属的如下起电顺序：锌-铅-锡-铁-铜-银-金-石墨其中任何两种金属相接触时，都是位序在前的一种带正电，后面一种带负电。
电解发明伏打电堆的消息传出后，化学家们立即使用这种新装置来研究电所引起的化学反应。
1800年英国化学家W.尼科尔森和A.卡莱尔用伏打银锌电堆实现了水的电解，证明了水的化学组成是氢和氧。
1806年左右，英国化学家H.戴维发现了金属盐类水溶液在电解时，正负电极附近溶液中产生了酸和碱，证明溶液中的盐在电的作用下发生了分解反应，从而启发他提出了金属与氧之间的化学亲合力实质上是一种电力吸引的见解。
这一事实和见解启发了贝采利乌斯提出了各种原子和分子都是偶极体,但却净荷不同的电性的学说,认为不同原子间的结合都是源于这种电性而产生的吸引力。
这一假说即所谓"电化二元论"。
1807年戴维用强力的伏打电堆实现了对苛性钾和苛性钠的电解，制得了金属钾和钠。
接着又电解了石灰、氧化锶和氧化钡，于是主要的碱金属和碱土金属先后都被发现。
1886年法国化学家H.穆瓦桑于－23℃的低温下电解无水氢氟酸和氟氢化钾的混合物，终于分离出了单质氟。
催化人们对催化作用的观察和利用由来已久。
电化学 第1章 绪论
第1章 绪论1.1 电化学的发展与研究对象1.1.1 电化学的产生及其在历史上的作用1、电化学的产生电化学的产生与发展始于18世纪末19世纪初。
1791年意大利生物学家伽伐尼（Galvanic ）从事青蛙的生理功能研究时，用手术刀触及解剖后挂在阳台上的青蛙腿，发现青蛙腿产生剧烈的抽动。
分析原因后认为，由于肌肉内有电解液，这时是偶然地构成了电化学电路。
这件事引起了很大的轰动。
当时成立了伽伐尼动物电学会，但未搞明白。
1799年伏打（Volta ），也是意大利人，他根据伽伐尼实验提出假设：认为蛙腿的抽动是因二金属接触时通过电解质溶液产生的电流造成的。
故将锌片和银片交错迭起，中间用浸有电解液的毛呢隔开，构成电堆。
因电堆两端引线刺激蛙腿，发生了同样的现象。
该电堆被后人称为“伏打电堆”，是公认的世界历史上第一个化学电源。
2、电化学在历史上的作用伏打电堆的出现，使人们较容易地获得了直流电。
科学家们利用这种直流电得以进行大量的研究，大大地扩展了人们对于物质的认识，同时促进了电化学的发展，也极大地促进了化学理论的发展。
1）扩展了对于物质的认识。
最初人们认为自然界中有33种元素，实际上其中有一部分是化合物。
如：KOH 、NaOH 、NaCl 、O H 2等。
1800年尼克松（Nichoson ）、卡利苏（Carlisle ）利用伏打电堆电解水溶液，发现有两种气体析出，得知为2H 和2O 。
此后人们做了大量的工作：如电解4CuSO 得到Cu ，电解3AgNO 得到Ag ，电解熔融KOH 得到K 等等。
10年之内，还得到了Na 、Mg 、Ca 、Sr 、Ba 等，这就是最早的电化学冶金。
10年时间，人们所能得到或认识的元素就已多达55种。
没有这个基础，门捷列夫周期表的产生是不可能的。
2）促进了电学的发展1819年，奥斯特用电堆发现了电流对磁针的影响，即所谓电磁现象。
1826年，发现了欧姆定律。
这都是利用了伏打电堆，对于电流通过导体时发生的现象进行了物理学的研究而发现的。
电化学发展史
电化学的发展史姓名：何利班级：203学号：200913020309学院：材料科学与工程电化学的发展史电化学是研究电与化学反应相互关系的科学，它主要涉及通过化学反应来产生电能以及通过电流导致化学变化方面的研究。
电化学是一门古老而又充满活力的学科。
一般公认电化学起源于179L.Galvani(伽发尼)发现金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象。
到两个多世纪后的今天，电话学已发展成为内容非常广泛的学科领域，如化学电源、电化学分析、电化学合成、光电化学、生物电化学、电催化、点冶金、电解、电镀、腐蚀与保护等都属于电化学的范畴、尤其是近两年可充电锂离子电池的普及和生产使用、燃料电池在发电及汽车工业领域的应用研究开发，以及生物电化学的迅速发展，都为电化学这以古老的学科注入了新的活力。
无论是基础研究还是技术应用，电化学从理论到方法都不断地突破与发展，越来越多地与其他自然学科或技术科学相互交叉、相互渗透。
在能源、交通、材料、环保、信息、生命等众多领域发挥着越来越重要的作用。
电化学是研究电和化学反应相互关系的科学。
电化学反应相互作用可通过电池来完成，也可利用高压静电放电来实现（如氧通过无声放电管转变为臭氧），二者统称电化学，后者为电化学的一个分支，称放电化学。
由于放电化学有了专门的名称，因而，电化学往往专门指“电池的科学”。
在我们物理化学中的电化学主要是用热力学的方法研究化学能与电能之间的相互转换的规律。
其中主要包括两个方面的内容：一是利用化学反应产生电能——将能够自发进行的化学反应放在原电池装置中使化学能转化为电能；另一方面是利用电能驱动化学反应-将不能自发进行的反应放在电解池装置中输入电流使反应得以进行。
发展16-17世纪：公元16世纪标志着对于电认知的开始。
在16世纪50年代，英国科学家威廉·吉尔伯特花了17年时间进行磁学方面的试验，也或多或少地进行了一些电学方面的研究。
1663年，德国物理学家奥托·冯·格里克发明了第一台静电起电机。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电化学的发展史
201013020427 杨艳艳
摘要: 电化学是研究电与化学反应相互关系的学科, 主要通过化学反应来产生电能以及研究电流导致化学变化方面的研究。
主要介绍电化学200多年的发展史以及探讨未来电化学的研究动向。
关键词:电化学发展史未来
电化学的发展从伏特的第一个化学电池开始已经经历过两个多世纪的
发展。
现在的电化学已经成为国民经济与工业中不可缺少的一部分,应用于
各个不同的领域,例如; 电解、电镀、光电化学、电催化、金属腐蚀等。
同
时电化学在生物、汽车工业、分析等这些新兴科学范畴也占有着举足轻重的
作用。
1电化学
电化学是研究电和化学反应之间的相互作用，化学能和电能之间的相互转化及相关规律的科学。
电化学是物理化学的重要分支，主要研究电子导体一离子导体、离子导体一离子导体的界面现象、结构化学过程以及与此相关现象。
研究内容包括2个方面：(1)电解质研究(电解质的导电性质、离子的传输特性、参与反应的离子的平衡性质等)；(2)电极研究(电化学界面的平衡性质和非平衡性质)。
现代电化学是十分注重研究电化学界面结构、界面上的电化学行为及其动力学。
电化学现象普遍存在于自然界，如金属的腐蚀、人或动物的肌肉运动、大脑信息的传递、生物电流以及细胞膜的功能机制等等，无不涉及电化学过程的作用。
电化学技术成果与人类的生活和生产实际密切相关，如化学电源、腐蚀保护、表面精蚀、金属精炼、各种化学药品的电解合成、治理环境、人造器官、生物电池、心脑电图、信息传递等。
涉及电化学研究领域十分广泛，其理论方法和技术应用越来越多地与其他自然科学或技术学科相互交叉、相互渗透[1]。
电化学是一门古老而又年轻的学科，一般公认电化学起源于1791年意大利解剖学家伽伐尼(Gal一vani)发现解剖刀或金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象；1800年伏特(Volta)制成了第一个实用电池，开始了电化学研究的新时代。
在经历了一个多世纪以后，电化学科学的发展和成就举世瞩目，无论是基础研究还是技术应用，从理论到方法，都有许多重大突破。
电化学科学的发展，推动了世界科学的进步，促进了社会经济的发展，对解决人类社会面临的能源、交通、材料、环保、信息、生命等问题，已经作出并正在作出巨大的贡献。
2早期电化学发展的四
大事件
(1)1780年伽伐尼在青蛙解剖实验中发现当青蛙的四条腿猛烈痉挛时, 会引起起电机的发出火花, 由这个意外的发现伽伐尼在1791年发表了生物学与电化学之间存在联系的现象。
(2)1833年天才实验家法拉第在经过大量实验之后提出了“电解定律”:m=QM/nF。
“电解定律”作为电化学的基础为电化学的发展指明了方向。
(3)1839年格罗夫发明燃料电池,利用铂黑作为电极的氢氧燃料电池点燃了演讲厅的照明灯, 从此燃料电池进入了历史的舞台。
燃料电池发展到现在已经有了实质性的飞跃。
(4)1905年塔菲尔通过实验获得了塔菲尔经验公式：
η=a+blgi;i=Aexp(Bη/RT)
其中a,b称为塔菲尔常数,由电解槽性质决定[2]。
3 发展趋势
3.1 20 世纪后五十年电化学的回顾
20 世纪后50年,在电化学的发展史上出现了两个里程碑:Heyrovsky 因创立极谱技术而获得1959 年的诺贝尔化学奖,Marcus 因电子传递理论(包括匀相和异相体系的电子传递) 而获得1992 年的诺贝尔化学奖. Marcus 工作的开拓性部分是在50 年代后期创立的. 这一时期,电化学在理论、实验和应用领域均有长足的、关键的发展,并且主要集中在界面电化学(包括界面结构、界面电子传递和表面电化学)[3]。
20世纪后50 年是电化学新体系研究和实验信息的丰产期. 实验上发现了一些有重要意义的表面光谱效应,包括金属、半导体电极的电反射效应,金属电极表面红外光谱选律,表面分子振动光谱的电化学Stark 效应,表面增强拉曼散射效应,表面增强红外吸收效应. 这一时期电化学应用技术也有不小的突破. 发明了对信息技术至关重要的锂离子二次电池,镍氢化物电池和导电聚合物电池。
被誉为21 世纪“绿色”发电站和解决电动汽车动力最佳选择的燃料电池,从实验室研究进入商品化的前夕,已筛选出最有商品化希望的四种燃料电池:磷酸燃料电池(PAFC),熔融碳酸盐燃料电池(MCFC) ,固体氧化物燃料电池(SOFC) 和聚合物电解质燃料电池(PEFC) ,此外甲醇直接燃料电池的实验室研究也倍受重视。
电催化氧化物电极,例如二氧化钌电极在电解工业的应用,引来了氯碱工业的一场革命. 表面功能电沉积给古老的电镀工业带来了新生. 钝化、表面处理、涂层、缓蚀剂、阴极和阳极保护
等技术在金属防腐蚀中的广泛应用,保证金属成为现代社会的支柱材料成为可能[4]。
3.2 21 世纪的若干发展趋势
21 世纪的前期,界面电化学的分子、原子水平研究仍然是电化学理论研究的重点,主要有:界面结构微观模型的进一步完善,尤其是离子特性吸附结构模型和半导体-溶液界面微观模型的建立,界面结构微观模型在界面传荷动力学和表面电化学中的应用;Marcus 固-液界面电子传递理论的进一步完善,建立内球过程的电子传递理论,电子传递理论的进一步实验验证,以及在电化学新体系中的应用;化学键合吸附(包括电催化过程的吸附) 的量子化学模型及计算、表面化学键的性质;纳微米体系的界面结构、界面动电现象、界面电子传递、光电过程、发光过程等实验和理论[5]。
21 世纪,由于材料、能源、信息、生命、环境对电化学技术的要求,电化学新体系和新材料的研究将有较大的发展. 目前可预见的有:1) 纳米材料的电化学合成;2) 纳米电子学中元器件、集成电路板、纳米电池、纳米光源的电化学制备;3) 微系统、芯片实验室的电化学加工以及界面动电现象在驱动微液流中的应用;4) 电动汽车的化学电源和信息产业的配套电源;5) 氢能源的电解制备;6) 太阳能利用实用化中的固态光电化学电池和光催化合成;7) 消除环境污染的光催化技术和电化学技术;8) 玻璃、陶瓷、织物等的自洁、杀菌技术中的光催化和光诱导表面能技术;9) 生物大分子、活性小分子、药物分子的电化学研究;10) 微型电化学传感器的研制。
21 世纪前期,电化学实验技术估计不会有大的突破,我国电化学队伍中的量子电化学力量相对薄弱,而21 世纪前期电化学的机会将较多地赋予电化学新体系. 因此,我国电化学研究应当向电化学新体系研究倾斜,包括研制电化学体系新材料,新体系的结构和性能,新体系的应用基础等的研究。
参考文献：
[1]王淑敏,王作辉,电化学的应用和发展.2010年38卷第8期。
[2]汪丰云.有机电化学的发展史.化学教育.2001年第7～8合期
[2]岑远.电化学的发展及应用.科技创新导报.2012 NO4
[3]分析实验室: 电化学分析的发展和应用. 2003年11月第22卷第6期.
[4]林仲华.21 世纪电化学的若干发展趋势.电化学.2002年2月第8卷第2期.。