MaXiaoli2016.12.08
1 多孔电极 多孔电极：有粉末材料所制成的电极大多有一定的空隙率，因此称为“多孔电极”。

2 优点： 具有比平板电极大得多的反应表面，有利于电化学反应的进行。
给活性材料充放电过程中，体积的收缩和膨胀留有空间，减少了电极的变形、活性物质的脱落和生成枝晶而引起的短路。
可以改变平板电极的扩散传质情况，形成比平板电极薄的多的扩散层，增大极限电流密度，减小浓差极化。
有利于在活性材料中添加各种添加剂，得到组成均匀和结构稳定的电极。

3 主要结构参数 孔隙率是指多孔物体的孔隙体积和物体的总体积之比 比表面比表面积通常分为内比表面积、外比表面积和总比表面积。
通常未注明情况下粉体的比表面积是指单位质量粉体颗粒外 部表面积和内部孔结构的表面积之和。
但是，在工作时，其内表面往往并不能均匀地被用来实现电化 学反应，即电极的全部内表面不能等同有效地发挥作用，其后果是部分地抵消了多孔电极比表面大的优点。

4 常用表示方法: 体积比表面S*/(cm2·cm-3):单位体积多孔体所具有的表面积。
表观面积比表面S΄/(cm2·cm-2):与每单位表观电极面积相应的实际表面积。

5 比表面测量 
一、多采用吸附法，如BET法。
求得的表面积与所用的吸附物有关，因吸附分子不能进入比分子尺寸更小的孔中。
通常采用N2为吸附分子，并假定每个N2分子的吸附面积为16.2Å
2. 6 
二、基于电化学原理测量界面的电容值/电化学吸附量来计算表面积。
用电化学方法测出的比表面值可称为“电化学比表面”，它相当于能有效参与某一确定电极反应的那一部分表面。

7 Pt表面积测定： 用吸附原子氢的氧化电量来测定，假定Pt的表面被吸附氢原子饱和覆盖时，氧化电量为208-210μC/cm2。
S=吸脱附平均电量/氧化电量
8 泡沫Ni表面积测定： 用双电层电容值来测定，如果已知某电极在一定条件下单位真实表面的双电层电容值，又在同样条件下用实验测得多孔电极的双电层电容，即可求得其真实表面积。
S=泡沫Ni双电层电容/单位平整表面双电层电容
9 传输参数 比体积（Vi）:单位体积多孔体中的某网络项所占的体积。
曲折系数（βi）：指多孔体中通过该网络相传输时实际传输途径的平均长度与直通距离之比。
10 多孔电极内部的不均匀问题 固、液相电阻所引起的不均匀极化粉层中反应粒子浓度变化所引起的不均匀极化 11 固、液相电阻所引起的不均匀极化
1、层状多孔电极以一侧接触溶液
2、不发生反应粒子的浓度极化
3、反应层的全部厚度中各相的比体积与曲折系数均为定值 多孔电极等效电路 12 多孔电极的极化曲线 比较二曲线可知，多孔电极主要在低极化区比平面电极的极化小得多；在中等极化区，多孔电极上的极化也较小，但由于曲线斜率大一倍，故迅速接近平面电极上的极化曲线。
主要原因是有效反应区随极化增大迅速减薄，使多孔电极的极化性能越来越趋近平板电极。
13 相内反应离子浓度极化 14 理论模型较为复杂，在此只做一些定性结论介绍因存在固、液相电阻，多孔电极厚度方向必有IR降，即使将参 比电极靠近电极也不能测出多孔电极的内部电极电势。
电极极化是电极反应的推动力。
一般而言，多孔电极内部的局部极化小于表面的极化，故内部 电极材料不能得到充分的利用。
电极材料活性越高，越容易发生极化不均匀。
高活性电极材料必须与高液相电导匹配才能充分发挥其优点。
15 电活性电极 在一些场合中，尤其是用作化学电源装置中，电极往往由直接参加电化学氧化还原反应的粉末组成，也就是所谓的“电化学活性电极”(简称电活 性电极)。
16 分析这类电极应注意两个方面:
一、有关多孔电极的基本原则仍然适用。
（如基本极化公式、固相和液相电阻及反应物浓度极化对反应层位置及其有效厚度的影响等等）
二、要看到在极化过程中粉末的氧化还原状态不断变化，及由此引起的反应物浓度和固液相电阻的不断变化等。
17 应用 多孔电极被广泛的应用在异相催化，吸附，分离，气体储 存和传感方面等等。
还可以用在电能储存系统，包括电池和超级电容器。
多孔碳材料在电容器和不同的电池体系方面是非常突出的
电极材料，其他的多孔材料，如金属氧化物，合金和复合材料等也已被研制成多孔电极，为电容器和电池的发展做 出了贡献。
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