能源电化学基础(2)【免费课件下载】
- 2026-04-27 23:29:48
能源电化学基础(2)【免费课件下载】今天主要讲授电化学热力学和动力学部分最简单的基础知识，以及从电的现象被发现到今天锂离子电池大规模应用的整个历史进程。 今天课程的重点之一是电极的概念，不同于物理学中电极就是金属针（棒、片）的概念，电化学中的电极包括两个部分，一部分是电子导体（金属或碳材料）、另一部分是电解质（电解液或固态电解质），这两个部分之间形成“界面”。 
热力学部分主要给同学们强调，电化学反应是发生在“界面”处的，电极电势与界面处的活性材料的浓度有关系。至于是什么样的关系，请同学们从能斯特方程中去发现。 动力学部分主要是推导了巴特勒-福尔默（Butler-Volmer）方程。具体步骤在《新能源电化学》中也有详细的展示，还存在疑问的同学们可以在今天的推文后留言。 
《新能源电化学》中对巴特勒-福尔默方程的推导，是从发生反应时通过“界面”的电量与电流的关系这个角度进行的，在推导中同学们会理解净电流、零电荷电势、（电）化学反应速率常数、相间电势差、传递系数、交换电流密度、平衡电势、超电势等这些电化学的基础概念。所以巴特勒-福尔默方程的推导过程对于应用好电化学理论去解决实际问题非常重要。 同学们也可以依据阿伦尼乌斯方程去推导巴特勒-福尔默方程，还可以参考《电化学方法：原理和应用》（巴德、福克纳 著）中的方法去推导。不管用哪种方法，最终的目的都是希望同学们能理解控制电化学反应速率的是超电势。而大家平时测量出来的都是电极电势，所以要理解电极电势和超电势之间的关系，具体内容请参考《新能源电化学》中的阐述。 
能源电化学的发展历史也很重要，能让我们去领略电化学先驱们的聪明智慧。这里举一个例子，也是课堂上提问同学的一道思维创新训练题。非常开心的是，我们的同学一下子就答对了。 
图上有三个人物，最右侧的就是手执“莱顿瓶”的穆申布鲁克，最左侧的实验员正在摇着摩擦发电机通过吊着的金属棒给莱顿瓶充电。问题：图中的穆申布鲁克起了什么作用？答案不是“举着莱顿瓶，不然掉地上摔碎了”。欢迎朋友们在留言区留言。
今天特别感谢来到课堂上指导数字教材应用的三位化工社编辑老师。 今天分享给大家的是随堂测验，即时检验教学效果。 
可以看到上课的55位同学参加了随堂测试，没有参加的是助教同学和旁听的同学。 
上面分别展示了单选题和多选题，可以看到绝大多数同学都掌握了学习的内容。这个随堂测验使用数字课堂授课非常方便，能够即时显示回答的结果，可以让教师立即对教学效果做出反馈。 
一家之言，欢迎交流！
经出版社授权，若提供学校教务处开具的使用化学工业出版社出版的《新能源电化学》作为教材的证明，并经出版社核实学校已批量购买教材后，可免费提供无水印教学PPT。联系方式：nwuenergy@qq.com。 《新能源电化学》数字教材已经出版。该数字教材配套了大量资源：教学课件、知识图谱、视频、图片、思考题和习题，还有AI互动学习和AI助教，便于读者自学。（浏览《新能源电化学》数字教材长按下方二维码） 
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第2章 能源电化学基础
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