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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 燃料电池中，为什么提高温度，electrode reaction kinetics 会变快？？
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zhangfun

新虫 (小有名气)

[求助] 燃料电池中，为什么提高温度，electrode reaction kinetics 会变快？？ 已有6人参与

所有的文献都提到温度提高，electrode reaction kinetics提高，这算是高温燃料电池的一个优点。

我当时写论文的时候，不知道从哪抄的一些关于这个的解释，是用TAFEL EQUATION来解释的。。可现在我再看，完全看不懂我当时写的了。

请问关于温度这个问题，难道不是用Arrhenius equation 来解释吗？

希望各位大神给我解惑。多谢。
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1楼 2014-07-24 22:28:41
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小毛球

版主 (知名作家)

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
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zhangfun: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2014-08-05 21:56:11
电化学的优势在于可以利用电位很方便的改变电子的能级从而操控反应，而不必像催化科学中那样改变温度压强等等，但是这不意味着传统化学中的原理在此不适用，所以我认为完全可以用温度升高减小活化能来解释，即你提到的Arrhenius equation
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天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。
2楼2014-07-25 01:03:07
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普通回帖

zhangfun

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 小毛球 at 2014-07-25 01:03:07
电化学的优势在于可以利用电位很方便的改变电子的能级从而操控反应，而不必像催化科学中那样改变温度压强等等，但是这不意味着传统化学中的原理在此不适用，所以我认为完全可以用温度升高减小活化能来解释，即你提到 ...

感谢楼上大神，这是第二次接受你的回答，听到您的回答让我好受了很多。

我觉得您很明白电化学，所以借此机会再问一个问题：燃料电池的OCV与温度到底有什么关系呢？（假如不考虑实际原因比如漏液透气之类）

我看到坛子里有人回答不是由能斯特方程来判断的，大概是因为能斯特方程是适用条件是氧化还原两种物质都存在才行。

坛子有人回答说是由熵变决定，还说OCV随着温度上升而下降这是常识。可是我计算的：
ΔG=-nEF=ΔH-ΔS*T
E=(ΔS*T-ΔH)/nF
E(T)=E0+ΔS*(T-T0)/nF

难道不应该是OCV随着温度升高而增大吗？求大神解惑！

过几天就答辩了，求人品通过~~
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3楼2014-07-25 05:39:28
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小毛球

版主 (知名作家)

优秀版主优秀版主

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by zhangfun at 2014-07-25 05:39:28
感谢楼上大神，这是第二次接受你的回答，听到您的回答让我好受了很多。

我觉得您很明白电化学，所以借此机会再问一个问题：燃料电池的OCV与温度到底有什么关系呢？（假如不考虑实际原因比如漏液透气之类）

我 ...

惭愧惭愧，其实我也知道用热力学推导要怎么弄，太久没整这个了。我的理解就是升高温度通常来说可以降低活化能，于是反应的过电势减小，OCV增大。具体要用热力学公式推导这个就看你了，哈哈
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天行健，君子以自强不息；地势坤，君子以厚德载物。
4楼2014-07-25 21:09:05
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lfang

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
你的推导不正确，如果要考虑不同温度下的Erev变化，实际上关系式中H和S和温度都是有关的，而非常数。如果S查不到，可以认为是恒量，简单的方法是用不同温度下可以查到的G来计算。
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5楼2014-07-25 21:48:16
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zhangfun

新虫 (小有名气)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 小毛球 at 2014-07-25 21:09:05
惭愧惭愧，其实我也知道用热力学推导要怎么弄，太久没整这个了。我的理解就是升高温度通常来说可以降低活化能，于是反应的过电势减小，OCV增大。具体要用热力学公式推导这个就看你了，哈哈...

好的，多谢大神啦~那我也这样理解好了。
所以理论上应该是温度升高，OCV也升高。
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6楼2014-07-25 23:27:41
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phoenixgck

新虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
Nernst equation可以算
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7楼2014-07-26 01:16:50
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匿名

用户注销 (正式写手)
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8楼2014-07-27 20:20:58
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shdweller

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
很不幸的是，随温度升高，OCV是降低的。

http://www.netl.doe.gov/File%20L ... lls/FCHandbook7.pdf

Figure 2-1.
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9楼2014-07-27 22:12:09
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zhangfun

新虫 (小有名气)
多谢楼上各位，关于OCV我从一个文献里找到答案了。E(T)=E0+ΔS*(T-T0)/nF 这个公式中，ΔS是负值。

O2+H2=H2O 这个反应中， 液态水的时候： ΔS=-163.5 j/Kmol
气态水： ΔS=-44.5 J/K mol

虽然我还不明白electrode reaction kinetics 具体的算法
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10楼2014-07-28 06:32:34
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