电化学与电池：电解池通过外部电源驱动某些非自发反应

快速充电可能增加发热和某些副反应风险。燃料电池持续把外供燃料的化学能转为电能。燃料电池与把反应物密封储存在内部的电池不同。氢燃料电池的理想总产物可以是水。燃料电池性能受到催化与传质过程限制。腐蚀可以在同一金属表面的不同区域形成微电池。氧浓差能够使金属表面产生局部腐蚀倾向。

原电池将自发化学反应的能量转化为电能。电解池通过外部电源驱动某些非自发反应。电极正负与阴阳极名称不能无条件等同。原电池中电子通常沿外电路从阳极流向阴极。盐桥帮助维持两侧溶液的电荷平衡。盐桥内部主要由离子迁移承担导电作用。电极电势反映电极与溶液界面的电化学状态。

标准氢电极作为常用电极电势比较基准。能斯特方程描述电势与活度等条件的关系。电池开路电压与实际负载电压可能不同。电池内阻造成输出过程中一定的电压损失。极化使电极电势偏离相应平衡电势。过电位与电极反应速率及界面状态有关。电解产物由电极材料和溶液组分共同决定。水溶液电解可能同时竞争析氢和析氧过程。

阴极保护通过改变电位降低目标金属氧化速率。电化学传感器利用电信号反映目标物浓度。电导测量关注溶液整体输运电荷的能力。电化学阻抗测量分析不同频率下的响应。双电层形成于电极表面与电解质的界面。超级电容器可以通过界面过程快速储放电。电容储能与电池储能机制存在一定差别。电极材料的稳定性会影响长期循环表现。