电化学进展综述讲解学习.ppt

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1、电化学进展综述1.电化学的起源2.电化学的定义3.电化学的应用一、绪论1.电化学的起源电池的出现其实也就是电化学的起源。电化学的起源是比较古老的，1932年在巴格达东方的KhufutRabuah遗迹中发现了公元前250-226年被称为巴格达电池的发掘物。它可以说是一个最早的电池了。铜制的圆筒陶瓷壶在中东巴格达的一个建筑工地上，发掘出一个特大的石棺。里面尽是些铜管、铁棒和陶瓶之类的东西。科学家卡维尼格仔细研究这些管子，发现一根直径2．6厘米的铜管内有一根由沥青包裹的铁棒，下端3厘米高的沥青层将铜、铁完全隔开来。

2、于是他把这根管子放入出土的陶瓶里，再向瓶里倒进了酸性葡萄酒，奇迹出现了，这个装置竟发出电来，且发电持续了18天之久。据他分析这种电池的化学原理与伏打电池如出一辙，是古代人用电解法为雕像或装饰品镀金而特制的。难道古代人竟在伏打出生前一二千年就已经制造出了“伏打电池”？这真是一个千古之谜啊！到了1780年，意大利的解剖学家LuigiGalvani在解剖青蛙时发现不同金属的两端接触青蛙时有电流通过，这种电流称为动物电。这个现象被同国的物理学家AlessandroCountVolta进行了补充实验，并研制成功了“伏打

3、电堆”电化学最古老的一个定义为所谓电化学即是化学的一部分，是研究物质或化学反应与电的关系的科学2、电化学的定义电化学就是研究带电界面上所发生现象的科学近代的JohnO’M.Bockris对电化学作的定义为电化学的应用电化学的应用主要表现在如下几个方面：1.电化学工业2.化学电源3.金属的腐蚀与防护4.在医学方面的应用总结电化学工业电化学工业在工业生产中占有非常重要的地位。如电解食盐水制取Cl2、H2和NaOH等基本化工原料的氯碱工业、利用电解法制取金属的电冶金工业、用电解法合成某些有机物的电合成工业和电解加工

4、工业等。电镀工业电镀产品在我们日常生活中应用是非常广泛的，如下列一些产品电镀器件电镀的24K金戒指熠熠生辉的工艺品电镀在工艺品方面的应用化学电源现在一直在使用的也是最古老的铅酸蓄电池使用方便的锌锰干电池金属的腐蚀与防护很多地方都存在金属的腐蚀，例如锅炉壁和锅炉管道受锅炉用水的腐蚀；船体和码头台架遭受海水腐蚀；各种金属制品乃至桥梁钢架在潮湿空气中的腐蚀；石油钻井机钻头工作时受油气泥浆等的腐蚀以及地下管道在土壤中的腐蚀等等。金属腐蚀所造成的经济损失竟会占到当年国民生产总值的4%!这可是个惊人的数字。美国1975年

5、用于防腐的费用竟达到700亿美元。所以研究金属的腐蚀与防护意义重大。一些新型的电池锂离子手机电池超薄型的镍氢电池在医学方面的应用电化学不仅在工业方面具有应用广泛，而且在医学方面也有广阔的应用天地，如用电化学来治疗肿瘤、前列腺炎等。我们相信随着电化学和医学的不断发展，它们之间的联系也会越来越密切的总结由于电化学与化工、冶金、材料、无线电、机械、分析、腐蚀与防护、地质、能源等科学技术部门有着密切关系，所以电化学在理论上和实际应用上都有着很强的生命力，是近代高速发展的学科之一。二、现代电化学与材料科学现代社会赖以生

6、存和发展的基本条件之一，就是新材料的开发和利用，材料科学的发展与突破将对世界经济和社会结构产生重大的影响。现代电化学与材料科学的关系空前密切，它们相互交叉、渗透，相互促进、发展，形成了许多前沿性和交叉性的研究热点。1.现代电化学技术已成为材料科学研究不可缺少的重要方法2.新材料的开发推动了电化学技术的发展小结目前，世界各国对各种功能材料的研究和开发异常活跃，功能材料在现代高新技术中具有广泛的应用前景。如高反射、高吸收、高择优取向、多晶、微晶、无定形、高催化性能、纳米材料、生物活性材料、导电聚合物、聚合物金属化

7、、半导体、铁电材料、高密度磁记录材料等。在这些材料的制备过程中，大量使用了电沉积技术和阳极溶解技术。主要是通过共沉淀或诱导沉积的方法，获得复合型功能材料，并利用电化学技术对现代功能新材料进行表面超微加工，改性和修饰。1、电化学技术是材料科学研究不可缺少的重要方法2、新材料的开发推动了电化学技术的发展主要表现在以下几个方面：a.电化学能源b.金属钝性材料c.电解d.化学和生物传感器e.生物电化学、有机电化学及导电聚合物a、电化学能源改性的金属材料、复合无机材料及各种聚合物材料等的研究和开发，形成了各种高性能的新

8、型能源材料，包括正极、负极、隔膜及电解质，推出了大量新型电池。这些新型电池又促进了当今携带电器的迅猛发展，并能消减汽车尾气对城市环境的威胁。可充式镍氢手机电池一次性锂电池b、金属钝性材料由于大量新材料，特别是复合材料新体系的不断涌现，采用各种现代表面研究方法特别是一些新的或专用技术研究相关界面的稳定性、表面钝性及破坏行为的研究层出不穷，诸如微电化学技术以及其它各种微探针技术等，从而获得不少有关钝性及