Question

电势与电流密度有什么关系？

Answer 1

根据塔菲尔（Tafel）发现的超电势（η）与电流密度（i）有如下关系：η=a+b*log|i|，a、b称为塔菲尔常数，将电流密度和电极操作条件下过电势间的关系式以半对数绘图，得到一条直线。

它表示为了达到一定的电流需要改变电极电势的程度。通过电流密度的对数与过电势作图称为Tafel图（塔菲尔图）。

对于较简单的电子传递过程可以应用塔菲尔曲线来分析，利用其线性部分来计算出电化学过程中传递的电子数量，并通过将线性部分延长至与η轴相交的方式得到交换电流密度i。

交换电流密度表示的是从平衡状态开始系统产电的能力。因为塔菲尔图有定义明确的化学计量关系，所以常利用塔菲尔图来分析不太复杂的电活性过程。

扩展资料

1905年，塔菲尔发表了题为“Über die Polarisation bei kathodischer Wasserstoffentwicklung”的文章，在文章中首次提出了Tafel公式即：η = a + blgi，其中η = U - U0，后面会得到b = 2.3RT/(αF)。

η为过电势，i为电流密度，a和b为常数，其中b被称为塔菲尔斜率（Tafel Slope），R为气体常数，T为温度，α为电子转移系数，F为法拉第常数。通过对氢气的阴极析出过程的研究，塔菲尔使用上述经验公式第一次对电极动力学过程给出了定量的描述。

虽然塔菲尔提出了电位与电流对数的线性关系方程，但是他并没有完全清楚这一发现的重要意义，也没有明白公式本身的内在机理。

参考资料来源：百度百科-塔菲尔图