Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » التحفيز الكهربائي

التحفيز الكهربائي

1960
أبحاث التحفيز الكهربائي في المختبر مع إعداد الخلية الكهروكيميائية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

التحفيز الكهربائي هو شكل محدد من أشكال التحفيز يُسرّع معدل التفاعلات الكهروكيميائية التي تحدث على سطح القطب. وهو فرع من فروع كل من التحفيز والكيمياء الكهربائية. تُعدّ المحفزات الكهربائية ضرورية لزيادة الكفاءة وخفض التكاليف. الإمكانات الزائدة (الجهد الإضافي المطلوب لتشغيل التفاعل بمعدل معقول) لتفاعلات تحويل الطاقة الرئيسية.

يرتبط التحفيز الكهربي بشكل أساسي بالحفز غير المتجانس ولكن مع بعد إضافي يتمثل في القدرة الكهربائية المطبقة التي تتحكم في القوة الدافعة للتفاعل. المحفز هو مادة القطب نفسه أو مادة مغلفة عليه. وتتمثل وظيفته في خفض طاقة التنشيط لخطوات نقل الإلكترون. أحد مقاييس الأداء الرئيسية للمحفز الكهربائي هو الجهد الزائد ([latex]\[/latex])، والذي يُعرّف بأنه الفرق بين الجهد الديناميكي الحراري والجهد الفعلي المطلوب لتحقيق كثافة تيار معينة. يقلل المحفز الكهربائي الفعال من [latex]\eta[/latex].

وغالبًا ما يتم تحليل الأداء باستخدام مخطط تافيل، الذي يُظهر علاقة خطية بين لوغاريتم كثافة التيار ([latex]log(j)[/latex]) والجهد الزائد ([latex]\eta[/latex]). يوفر منحدر هذا المخطط، أي منحدر تافل، نظرة ثاقبة لآلية التفاعل. فعلى سبيل المثال، من المعروف أن تفاعل تطور الأكسجين (OER) وتفاعل اختزال الأكسجين (ORR) بطيئان ويتطلبان جهدًا زائدًا كبيرًا. ويُعد تطوير محفزات كهربائية رخيصة ووفيرة وفعالة (على سبيل المثال، بدائل البلاتين) لهذه التفاعلات هدفًا رئيسيًا في أبحاث الطاقة المتجددة، حيث إنها ضرورية لتقنيات مثل المحلل الكهربائي للماء وخلايا الوقود وبطاريات الهواء المعدني. وينطبق هنا أيضًا مبدأ ساباتييه الذي ينص على أن المحفز المثالي لا يربط المواد الوسيطة بقوة ولا بضعف شديد.

UNESCO Nomenclature: 2202
- الكيمياء الفيزيائية

يكتب

العملية الكيميائية

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • قوانين مايكل فاراداي للتحليل الكهربائي
  • عمل فالتر نيرنست على الديناميكا الحرارية للخلايا الكهروكيميائية
  • اكتشاف يوليوس تافل للعلاقة بين التيار والقدرة الزائدة
  • تطوير الجهد الكهربائي للقياسات الكهروكيميائية

التطبيقات

  • خلايا الوقود (على سبيل المثال، تفاعلات أكسدة الهيدروجين واختزال الأكسجين)
  • أجهزة تحليل الماء بالكهرباء لإنتاج الهيدروجين
  • التخليق الكهربائي للمواد الكيميائية
  • منع التآكل
  • أجهزة الاستشعار الكهروكيميائية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

مرتبط ب: الحفز الكهربائي، الكيمياء الكهربائية، الكيمياء الكهربائية، الجهد الزائد، خلية الوقود، انقسام الماء، القطب، مخطط تافل، تفاعل تطور الأكسجين، انتقال الإلكترون، كثافة التيار.

السياق التاريخي

التحفيز الكهربائي

1960
1960
1960
1960
1960
1960-05-16
1962
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1961
1962

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.