電化學發展
① 電化學的形成,對電化學的形成做出貢獻的最初的幾位科學家
16-17世紀:早期相關研究
德國物理學家奧托·馮·格里克和他的靜電起電機。
公元16世紀標志著對於電認知的開始。在16世紀50年代,英國科學家威廉·吉爾伯特花了17年時間進行磁學方面的試驗,也或多或少地進行了一些電學方面的研究。吉爾伯特由於在磁學方面的開創性研究而被稱為「磁學之父」,他的磁學研究為電磁學的產生和發展創造了條件。
1663年,德國物理學家奧托·馮·格里克發明了第一台靜電起電機。這台機器由球形玻璃罩中的巨大硫磺球和轉動硫磺球用的曲軸組成的。當搖動曲軸來轉動球體的時候,襯墊與硫磺球發生摩擦產生靜電。這個球體可以拆卸並可以用作電學試驗的來源。
18世紀:電化學的誕生
在18世紀中葉,法國化學家夏爾·杜菲發現了兩種不同的靜電,他將兩者分別命名為「玻璃電」和「松香電」,同種相互排斥而不同種相互吸引。杜菲因此認為電由兩種不同液體組成:正電「vitreous」(「玻璃」),以及負電「resinous」(「樹脂」),這便是電的雙液體理論,這個理論在18世紀晚期被本傑明·富蘭克林的單液體理論所否定。
1781年,法國物理學家夏爾·奧古斯丁·庫侖在試圖研究由英國科學家約瑟夫·普利斯特里提出的電荷相斥法則的過程中發展了靜電相吸的法則。
1771年,義大利生理學家、解剖學家路易吉·伽伐尼發現蛙腿肌肉接觸金屬刀片時候會發生痙攣。他於1791年發表了題為「電流在肌肉運動中所起的作用」(De Viribus Electricitatis in Motu Musculari Commentarius)的論文,提出在生物形態下存在的「神經電流物質」,在化學反應與電流之間架起了一座橋梁。[1]這篇論文的發表標志著電化學和電生理學的誕生。在論文中,伽伐尼認為動物體內中存在著一種與「自然」形式(如閃電)或「人工」形式(如摩擦起電)都不同的「動物電」,「動物電」通過金屬探針來激活神經和有限的肌肉組織。
伽伐尼的觀點得到了多數同事的認同,但是帕維亞大學的物理學家亞歷山卓·伏打並不贊成「生物電流」的這個想法,並提出蛙腿肌肉在伽伐尼實驗中僅起到了連接兩種不同金屬(托盤和刀片)的作用。
義大利物理學家亞歷山卓·伏打向拿破崙展示他的電池。
[編輯]19世紀:電化學發展成為化學分支
1800年,英國化學家安東尼·卡萊爾和威廉·尼科爾森通過電解的方式成功將水分解為氫氣和氧氣。不久之後,德國化學家約翰·里特發現了電鍍現象,同時觀察到在電解過程中沉積的金屬以及產生的氧氣的量取決於電極之間的距離。1801年,約翰·里特觀察到了熱電電流並預測了由托馬斯·約翰·塞貝克所發現的熱電效應。
英國化學家漢弗里·戴維爵士
在19世紀初,英國物理學家、化學家威廉·海德·沃勒斯頓改進了伏打電堆。同時,英國化學家漢弗里·戴維爵士關於電解的研究得出電解反應是化學能和電能之間的相互轉換的結論,隨後用電解的方法得到了鈉、鉀等金屬單質,成為發現元素單質最多的化學家。
丹麥科學家漢斯·奧斯特於1820年4月21日所發現的電流磁效應被認為是劃時代的進步,隨後,法國物理學家安德烈-瑪麗·安培很快重現了奧斯特的試驗,並且推導出了其數學公式,即安培定律。
1821年,德國物理學家托馬斯·約翰·塞貝克描述了在兩種不同金屬接界處因溫差而導致的電勢差,即熱電效應。
1827年,德國科學家格奧爾格·歐姆在著作《直流電路的數學研究》(Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet)中完整闡述了他的電學理論,提出了電路分析中電流、電壓及電阻之間的基本關系。
1832年,邁克爾·法拉第基於其電化學試驗中的發現闡述了法拉第電解定律,這個定律適用於一切電極反應的氧化還原過程,是電化學反應中的基本定量定律。1836年,約翰·費德里克·丹尼爾使用稀硫酸作電解液,解決了電池極化問題,發明了使用過程中不會產生氫氣的丹尼爾電池。
1839年,威爾士科學家威廉·羅伯特·格羅夫製造出了第一個燃料電池。1846年,德國物理學家威廉·韋伯發明了電功率表。1866年,法國人雷克蘭士發明了碳鋅電池,這一電池後來成為世界上第一種被廣泛使用的化學電池。
瑞典化學家斯凡特·奧古斯特·阿倫尼烏斯
瑞典化學家斯凡特·奧古斯特·阿倫尼烏斯在1884年出版了他的論文《電解質導電性的研究》(Recherches sur la conctibilité galvanique des électrolytes),提出了他的尚不完善的溶質電離理論。1887年,他完善了自己的電解質電離理論,並得到了公眾認可。
1886年,法國人保羅·埃魯和美國人查爾斯·霍爾分別獨立的研究了電解法制備純鋁的霍爾-埃魯法。
1894年,德國化學家威廉·奧斯特瓦爾德完成了有機酸的電導率和電離的重要研究。
德國科學家瓦爾特·能斯特在1888年提出了原電池的電動勢的理論。隨後他提出了能斯特方程。
1898年,德國化學家弗里茨·哈伯發現電解池中陰極電位決定還原產物的化學組成。同年他解釋了硝基苯的電解還原過程。
② 應用電化學的發展趨勢
(1)電抄化學阻抗(EIS)的解釋
電化學阻抗譜即通過測量阻抗隨正弦波頻率的變化,進而分析電極過程動力學、雙電層和擴散等,以研究電極材料、固體電解質、導電高分子以及腐蝕防護等機理。
現在最普遍分析EIS的方法是等效電路法,就是將電化學系統看做是一個等效電路,這個等效電路是由電阻(R)、電容(C)和電感(L)等基本元件按串並聯等不同方式組合而成的。通過EIS,可以測定等效電路的構成以及元件的值,利用這些元件的電化學含義,來分析電化學系統的結構和電極過程的性質等。
然而,電化學系統是一個黑箱系統,在實際分析過程中,同一套EIS往往可以被多種等效電路進行擬合。因此,選取哪種等效電路來對自己的EIS數據進行擬合分析,這種方法可能會對EIS的解釋帶來很大的主觀性。
③ 要考研,想知道電化學現在的發展怎麼樣啊,以後的發展趨勢,發展空間大不大
其實上大學,考研都是在培養,說培養不如說是在找自己的興趣所在,如果版你對一個方面有很大的興權趣,我相信你一定會學習很好的,但是你要是沒有興趣也只是在硬著頭皮學習,可能會有發展但是你的心情一定不會很好,所以考研一定要看你的興趣在什麼地方,
說了這些可能你覺得沒有什麼用,所以我就電化學的前景談談自己的一些看法,首先,我不是學電化學,我是學化學的, 你可以看看現在外面談什麼比較多,隨著人們的生活水平的提高,對很多事情都有了很多的關注,但首先要以利益為主,我對電化學專業不是很清楚,但我覺得應該是在一些實體當中工作,現在對能源利用率和環境的保護很看中,如果你要是把電化學學好了 ,我認為應該有很好的前景,這是我的一些看法,如果還有什麼事情可以說出來和大家探討探討,
祝你能考個好成績
④ 分析電化學的發展趨勢
電化學儲能電站通過化學反應進行電池正負極的充電和放電,實現能量轉換。傳統電池技術以鉛酸電池為代表,由於其對環境危害較大,已逐漸被鋰離子、鈉硫等性能更高、更安全環保的電池所替代。電化學儲能的響應速度較快,基本不受外部條件干擾,但投資成本高、使用壽命有限,且單體容量有限。隨著技術手段的不斷發展,電化學儲能正越來越廣泛地應用到各個領域,尤其是電動汽車和電力系統中。
近年電化學儲能裝機規模快速發展 主要以鋰電池為主
2018年是中國電化學儲能發展史的分水嶺。一方面是因為電化學儲能累積裝機功率規模首次突破GW,另一方面是因為電化學儲能呈現爆發式增長,新增電化學儲能裝機功率規模高達612.8MW,對比2017年新增功率規模147.3MW,同比增長316%。截至2019年底,中國電化學儲能市場累積裝機功率規模為1709.60MW,同比增長59.4%。

—— 以上數據來源於前瞻產業研究院《中國儲能電站行業市場前瞻與投資規劃分析報告》
⑤ 電化學是怎麼誕生的
電化學是電學與化學結合的產物,依賴於化學一定程度的發展和電流的發現。伽法尼在蛙腿實驗中發現電流後,人們開始了對電的研究。物理學家伏打發明了伏打電堆,提出了接觸電(金屬電)的概念,認為金屬都含「電流體」,但張力不同,電流體從張力高的金屬流向張力低的金屬,就產生了電流,電池裝置中的電解質只起導電作用。
《自然哲學、化學和工藝》雜志的主編英國人尼科爾遜(W?Nichoison)看到了伏打的來信,深受啟發,立即和卡利斯爾(A?Carlse)運用伏打電堆研究水的分解反應。1800年5月2日,他們用導線連接作為電池的兩極的媒介物,將導線浸在水中,不久在導線上析出了氧和氫。電解水產生氫和氧,與以化學方法分解水的產物相同,於是他們斷定電池中發生了化學反應。從此,科學家開始利用電流研究化學,一門新學科——電化學產生了。
英國的戴維用電解法分離出鉀、鈉等單質,並對電解過程進行定量研究,發現電池的電動勢與電解析出物質量成正比。法拉第發現了電解定律,提供了電量與化學反應量間的定量關系。他說「化學作用就是電,電就是化學作用」。盡管如此,當時人們對電與化學關系的本質並不了解,不明白是化學作用產生了電流。戴維、貝采里烏斯等仍沿用伏打的接觸說,認為是金屬產生了電流。
隨著弱、強電解質電離理論的產生和電子的發現,電與化學之間的關系日益明確,人們認識到電池陰極上的金屬失去電子變成正離子進入溶液,而陽極上的金屬得到電子,從而使化學能轉化為電能。
對電學與化學關系的正確理解促進了電化學的進一步發展,也再次證明了能量守恆與轉化定律的正確性。
⑥ 電化學是如何誕生的
電化學是電學與化學結合的產物,依賴於化學一定程度的發展和電流的發現。伽法尼在蛙腿實驗中發現電流後,人們開始了對電的研究。物理學家伏打發明了伏打電堆,提出了接觸電(金屬電)的概念,認為金屬都含「電流體」,但張力不同,電流體從張力高的金屬流向張力低的金屬,就產生了電流,電池裝置中的電解質只起導電作用。
《自然哲學、化學和工藝》雜志的主編英國人尼科爾遜(W.Nichoison)看到了伏打的來信,深受啟發,立即和卡利斯爾(A.Carlse)運用伏打電堆研究水的分解反應。1800年5月2日,他們用導線連接作為電池的兩極的媒介物,將導線浸在水中,不久在導線上析出了氧和氫。電解水產生氫和氧,與以化學方法分解水的產物相同,於是他們斷定電池中發生了化學反應。從此,科學家開始利用電流研究化學,一門新學科——電化學產生了。
英國的戴維用電解法分離出鉀、鈉等單質,並對電解過程進行定量研究,發現電池的電動勢與電解析出物質量成正比。法拉第發現了電解定律,提供了電量與化學反應量間的定量關系。他說「化學作用就是電,電就是化學作用」。盡管如此,當時人們對電與化學關系的本質並不了解,不明白是化學作用產生了電流。戴維、貝采里烏斯等仍沿用伏打的接觸說,認為是金屬產生了電流。
隨著弱、強電解質電離理論的產生和電子的發現,電與化學之間的關系日益明確,人們認識到電池陰極上的金屬失去電子變成正離子進入溶液,而陽極上的金屬得到電子,從而使化學能轉化為電能。
對電學與化學關系的正確理解促進了電化學的進一步發展,也再次證明了能量守恆與轉化定律的正確性。
⑦ 電化學的發展
在1663年,德國物理學家 Otto von Guericke 創造了第一個發電機,通過在機器中的摩擦而產生靜電。這個發電機將一個巨大的硫球放入玻璃球中,並固定在一棵軸上製成的。通過搖動曲軸來轉動球體,當一個襯墊與轉動的球發生摩擦的時候就會產生靜電火花。 這個球體可以拆卸並可以用作電學試驗的來源。
在17世紀中葉,法國化學家 Charles François de Cisternay Fay 發現了兩種不同的靜電,即同種電荷相互排斥而不同種電荷相互吸引。 Du Fay 發布說電由兩種不同液體組成:vitreous (拉丁語」玻璃「),或者正電;以及resinous, 或者負電。這便是電的雙液體理論,這個理論被17世紀晚期Benjamin Franklin 的單液體理論所否定。
1781年,查爾斯.奧古斯丁 庫侖 (Charles-Augustin de Coulomb) 在試圖研究由英國科學家Joseph Priestley 提出的電荷相斥法則的過程中發展了靜電相吸的法則。
1791年伽伐尼發表了金屬能使蛙腿肌肉抽縮的「動物電」現象,一般認為這是電化學的起源。1799年伏打在伽伐尼工作的基礎上發明了用不同的金屬片夾濕紙組成的「電堆」,即現今所謂「伏打堆」。這是化學電源的雛型。在直流電機發明以前,各種化學電源是唯一能提供恆穩電流的電源。1834年法拉第電解定律的發現為電化學奠定了定量基礎。
19世紀下半葉,赫爾姆霍茲和吉布斯的工作,賦於電池的「起電力」(今稱「電動勢」)以明確的熱力學含義;1889年能斯特用熱力學導出了參與電極反應的物質濃度與電極電勢的關系,即著名的能斯脫公式;1923年德拜和休克爾提出了人們普遍接受的強電解質稀溶液靜電理論,大大促進了電化學在理論探討和實驗方法方面的發展。
20世紀40年代以後,電化學暫態技術的應用和發展、電化學方法與光學和表面技術的聯用,使人們可以研究快速和復雜的電極反應,可提供電極界面上分子的信息。電化學一直是物理化學中比較活躍的分支學科,它的發展與固體物理、催化、生命科學等學科的發展相互促進、相互滲透。
在物理化學的眾多分支中,電化學是唯一以大工業為基礎的學科。它的應用主要有:電解工業,其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業;鋁、鈉等輕金屬的冶煉,銅、鋅等的精煉也都用的是電解法;機械工業使用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整;環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物;化學電源;金屬的防腐蝕問題,大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題;許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理。應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。

⑧ 電化學有哪些應用領域
電化學的應用領域:
1、電解工業,其中的氯鹼工業是僅次於合成氨和硫酸的無機物基礎工業、耐綸66的中間單體己二腈是通過電解合成的;鋁、鈉等輕金屬的冶煉,銅、鋅等的精煉也都用的是電解法;
2、機械工業要用電鍍、電拋光、電泳塗漆等來完成部件的表面精整;
3、環境保護可用電滲析的方法除去氰離子、鉻離子等污染物;
4、化學電源;
5、金屬的防腐蝕問題,大部分金屬腐蝕是電化學腐蝕問題;
6、許多生命現象如肌肉運動、神經的信息傳遞都涉及到電化學機理;
7、應用電化學原理發展起來的各種電化學分析法已成為實驗室和工業監控的不可缺少的手段。
電化學(electrochemistry)作為化學的分支之一,是研究兩類導體(電子導體,如金屬或半導體,以及離子導體,如電解質溶液)形成的接界面上所發生的帶電及電子轉移變化的科學。傳統觀念認為電化學主要研究電能和化學能之間的相互轉換,如電解和原電池。但電化學並不局限於電能出現的化學反應,也包含其它物理化學過程,如金屬的電化學腐蝕,以及電解質溶液中的金屬置換反應。
利用電化學手段分離溶液中的金屬離子、有機分子的方法,共分四類:
1、控制電位的電解分離法
當溶液中存在兩種或兩種以上的金屬離子時,如果它們的還原電位相近,□例如Cu□(標准電極電位□□=+0.345伏)和Bi□(□□=0.2伏),則在電解時都會還原析出,達不到分離的目的。圖1兩種金屬離子A和B的分解電位表示,如果控制陰極電位為□,則金屬離子A可產生強度為□的電流,即可被還原;而金屬離子B的電流強度極小,即幾乎不能被還原,這樣即可達到分離目的,並分別測定A和B。在電解過程中,陰極電位□□□是在不斷變化的,□□=□式中□□為標准電極電位;□□為氣體常數;□為熱力學溫度;□為電極過程電子轉移數;□為法拉第常數;□為離子活度;□□為陰極超電壓。電解時,離子濃度不斷降低,□□的負值不斷增加,以致B也被電解出來。為了控制陰極電位,要用圖2控制電位的線路的線路隨時調整外加電壓。,e□是鉑絲對電極,e□是參比電極(飽和甘汞電極)。選定的e□的電位(相對於e□)可從電位計V讀出,電解電流從毫安計A讀出,在電解過程中不斷調整電阻□以保持陰極電位不變。
至於選擇什麼電位要看實驗條件,例如在分別測定Cu□和Bi□時,由於兩者電位太相近,需要在溶液中加入酒石酸,調節pH=5.8~6.0,Bi□與酒石酸生成的絡合物比Cu□的穩定得多,使兩者的分解電壓相差得大一些,然後再加入適量的肼,以加速Cu□的還原。在這種條件下,控制陰極電位為-0.30伏,銅先電解出來,稱出陰極的增重後,調節pH為4.5~5.5,控制陰極電位為-0.40伏,可將鉍全部電解出來。如果溶液中還有Pb□,可將電位控制在-0.50伏,進行電解。應用此法時,後被電解的離子的濃度不能超過先被電解的離子的濃度。
2、汞陰極電解分離法
H□在汞陰極上被還原時,有很大的超電壓,所以在酸性溶液中可以分離掉一些容易被還原的金屬離子,使一些重金屬(如銅、鉛、鎘、鋅)沉積在汞陰極上,形成汞齊,同時保留少量不容易被還原的離子,如鹼金屬、鹼土金屬、鋁、鐵、鎳、鉻、鈦、釩、鎢、硅等。
3、內電解分離法
在酸性溶液中,利用金屬氧化-還原電位的不同,可以組成一個內電解池,即不需要外加電壓就可以進行電解。例如要從大量鉛中分離微量銅,在硫酸溶液中Cu□比Pb□先還原,因此可將鉛板作為一個電極,與鉑電極相連,組成一個內電解池,它產生一個自發的電動勢,來源於Pb的氧化和Cu□的還原。這個電動勢使反應能夠進行,直到電流趨近於零時,內電解池就不再作用了。內電解可以分離出微量的容易還原的金屬離子,缺點是電解進行緩慢,因此應用不廣。
4、電滲析法
液體中的離子或荷電質點能在電場的影響下遷移。由於離子的性質不同,遷移的速率也不同,正負電荷移動的方向也不同。當在電池的兩極加上一個直流電壓時,可以把一些有機物的混合物分離。如臨床實驗中常用此法研究蛋白質,將試樣放在一個載器上,外加電場後,荷電質點沿著載器向電荷相反的電極遷移,因它們移動的速率不同而分離,一般能把血清蛋白分成五部分。改進實驗技術可使濃縮斑點的寬度達到25微米左右,然後進行電滲析,可將血清蛋白分成二十個很清晰的部分。
⑨ 電化學有前途嗎
我覺得選專業得看興趣,雖然世界很現實,但不是你選了什麼有前途的專業你版以後就能一帆風順,青雲直上權的,大學不過是一個學習的地方,在哪裡除了專業知識你也應該學會為人處世,怎麼快速適應以及提高自己的自學能力。
⑩ 電化學的前景如何
行行出狀元,只要你學的好,根本不用愁工作專
你看看這些屬
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