电极动力学

电极动力学指的是电极过程动力学，电极过程动力学组成部分研究电极反应进程甲电极界面及其近旁所发生的各种过程的动力学行为。包括电化学反应器即各类电池中的电极过程，也包括并非在电化学反应器中进行的一些过程。

定义电极动力学指的是电极过程动力学，电极过程动力学组成部分研究电极反应进程甲电极界面及其近旁所发生的各种过程的动力学行为。包括电化学反应器即各类电池中的电极过程，也包括并非在电化学反应器中进行的一些过程。

研究内容电极过程动力学主要研究电极与电解质溶液接触形成的界面的基本物理性质，特别是通过电流时这一界面上发生的过程—电极过程。因此电极过程动力学一方面是一门基础学科，一直在不断以新的概念和新的实验方法来加深对这一界面过程的认识；另一方面，它在化学工业、能源研究、材料科学和环境保护等许多重要领域中有着广泛的应用。在登月飞行中首先得到实际应用的燃料电池，已迅速发展成为新一代汽车的动力源及小型供电站；氯碱工业中高效钌钛阳极和离子交换膜电解槽已广泛推广使用；最初用于心脏起搏器的高度可靠的锂电池已发展成为电动汽车及便携式电器中首选的高比能二次电池。正是这些应用背景，使电化学科学的发展具有强大的生命力。

历史电荷传递过程是电化学反应的本质。了解电荷传递过程有助于揭示电化学反应的内在规律，实现电化学工业过程控制和电化学反应设计。通过回顾电极过程动力学理论的发展历程及数学表达式的演化过程，阐述电化学反应中电荷传递过程的科学背景，理解其中的科学思想，相信对于促进现代电化学研究的发展具有启示意义。

电极过程动力学的量子力学理论最早由格尼于1931年提出，该理论涉及到电子从金属中的束缚态穿过电极-溶液界面到达溶液中离子的隧道效应，但是在其后的30年左右并没有得到电化学家的多少关注1。

格尼关于电极上隧道效应的开拓性工作曾受到鲍登和里迪尔工作的促进，因为在1928年曾发表了证明电流对过电势的指数关系广泛的一系列数据。格尼把奥利芬特和穆恩关于电极上气态离子的中和作用作为他的起始观点。曾研究了电子从电极到离子的隧道效应。考虑到电极过程中没有辐射，格尼假定处于电极-溶液界面上，在势垒的左边和右边的电子的能量是相同的，亦即，施主态的电子（如在电极：金属中的电子）的能量同受主（如氢原子）中的电子的能量是相等的。

随着量子力学理论的发展和电极过程动力学研究的深入，巴特勒、克里斯托弗、博克里斯、马修斯等对格尼理论进行了改进和发展，提出了电催化理论、质子转移的连续介质理论、质子转移的克里斯托弗振子模型等新理论和新认识，以能够更加深入地认识电荷传递过程。

本词条内容贡献者为:

李斌 - 副教授 - 西南大学