Klíčový rozdíl mezi polarizovatelnou a nepolarizovatelnou elektrodou je v tom, že polarizovatelné elektrody mají separaci náboje na hranici elektroda-elektrolyt, zatímco nepolarizovatelné elektrody nemají žádnou separaci náboje na této hranici elektroda-elektrolyt.
Polarizace elektrod v elektrochemii znamená snížení výkonu baterie. Je to souhrnný termín, který se používá pro určité mechanické vedlejší účinky elektrochemických procesů, při kterých se na rozhraní mezi elektrodou a elektrolytem vytvářejí izolační bariéry. Tyto vedlejší účinky mohou ovlivnit reakční mechanismus uvnitř baterie i chemickou kinetiku koroze a usazování kovů. Mezi hlavní vedlejší účinky patří aktivační polarizace a koncentrační polarizace. Aktivační polarizace se týká hromadění plynů na rozhraní mezi elektrodou a elektrolytem, zatímco koncentrační polarizace se týká nerovnoměrného vyčerpání činidel v elektrolytu, což způsobuje koncentrační gradient v hraničních vrstvách.
Co je polarizační elektroda?
Polarizovatelná elektroda je elektroda v elektrochemickém článku, která se vyznačuje separací náboje na rozhraní elektroda-elektrolyt. Můžeme pozorovat, že tento typ polarizovatelné elektrody je elektricky ekvivalentní kondenzátoru. Ideální polarizovatelná elektroda je hypotetická látka, která se vyznačuje nepřítomností čistého stejnosměrného proudu mezi dvěma stranami elektrické dvojvrstvy. Jinými slovy, mezi povrchem elektrody a elektrolytem neexistuje žádný faradický proud. Proto je jakýkoli přechodový proud, který protéká tímto systémem, považován za nefaradický proud.
Obrázek 01: Baterie: Malé elektrochemické články s elektrodami
Chování tohoto typu elektrody je způsobeno tím, že reakce elektrody je nekonečně pomalá, má nulovou hustotu výměnného proudu, takže se chová jako kondenzátor pomocí elektřiny. Chemický koncept této polarizovatelné elektrody byl vyvinut vědcem F. O. Koenigem v roce 1934. Platinová elektroda je klasickým příkladem polarizovatelné elektrody.
Co je to nepolarizovatelná elektroda?
Nepolarizovatelná elektroda je elektroda v elektrochemickém článku, kterou lze charakterizovat tím, že na rozhraní elektroda-elektrolyt nedochází k žádné separaci náboje. To znamená, že elektrochemické články s těmito elektrodami mají faradický proud, který může volně procházet bez polarizace. Ideální nepolarizovatelná elektroda je hypotetická elektroda, která má tuto vlastnost, že nemá separaci náboje. Potenciál nepolarizovatelné elektrody se při aplikaci proudu nemění od svého rovnovážného potenciálu. Příčinu tohoto chování můžeme pozorovat jako nekonečně rychlou elektrodovou reakci, která má nekonečnou hustotu výměnného proudu. Tento typ elektrod se může chovat jako elektrický výstřel. Stříbrná/chloridová elektroda je klasickým příkladem nepolarizovatelné elektrody.
Jaký je rozdíl mezi polarizovatelnou a nepolarizovatelnou elektrodou?
Polarizovatelné a nepolarizovatelné elektrody jsou dva hlavní typy elektrod, které můžeme najít v elektrochemických článcích. Klíčový rozdíl mezi polarizovatelnou a nepolarizovatelnou elektrodou je v tom, že polarizovatelné elektrody mají separaci náboje na hranici elektroda-elektrolyt, zatímco nepolarizovatelné elektrody nemají žádnou separaci náboje na této hranici elektroda-elektrolyt.
Níže uvedená infografika podrobněji uvádí rozdíly mezi polarizovatelnou a nepolarizovatelnou elektrodou.
Shrnutí – polarizovatelná vs nepolarizovatelná elektroda
Polarizovatelné a nepolarizovatelné elektrody jsou dva hlavní typy elektrod, které můžeme najít v elektrochemických článcích. Klíčový rozdíl mezi polarizovatelnou a nepolarizovatelnou elektrodou je v tom, že polarizovatelné elektrody mají separaci náboje na hranici elektroda-elektrolyt, zatímco nepolarizovatelné elektrody nemají žádnou separaci náboje na této hranici elektroda-elektrolyt.
