第七章 电化学

电化学是物理化学的重要分支，主要研究电子导体—离子导体、离子导体—离子导体的界面现象、结构化学过程以及与此相关现象。电化学的研究内容包括两个方面：(1)电解质的研究，即电解质学（或离子学），包括电解质的导电性质、离子的传输特性、参与反应的离子的平衡性质等，其中电解质溶液的物理化学研究常称电解质溶液理论。(2)电极研究，即电极学，包括电极界面（通常称电子导体—离子导体界面）和离子导体—离子导体界面（两者通常称电化学界面）的平衡性质和非平衡性质。当代电化学十分重视研究电化学界面结构、界面上的电化学行为及其动力学。

电化学是一门古老而又年轻的学科。一般公认电化学起源于 1791 年意大利解剖学家伽伐尼（1737—1798）发现解剖刀或金属能使蛙腿肌肉抽缩的“动物电”现象。19 世纪末能斯特电极过程热力学的研究和 20 世纪 30 年代德拜

—休克尔溶液电化学的研究取得了重大的进展，形成了电化学发展史上两个光辉时期。20 世纪 40 年代末、50 年代初电化学瞬态研究方法的建立和发展， 促进了电化学界面和电极过程宏观动力学研究的迅速发展。1958 年美国阿波罗号宇宙飞船上成功地使用燃料电池作为辅助电源，有力地刺激了电化学的迅猛发展。70 年代以来，尤其是最近 10 多年，检测分子水平信息的原位（也称现场，in situ）谱学电化学技术的建立以及非原位（也称非现场，ex situ） 表面物理技术的应用，结构和界面上电化学行为的原子、分子水平信息的大量涌现，促使电化学进入由宏观到分子水平，由经验及唯象到非唯象理论的研究阶段，电化学的研究面目一新，正处于新突破的前夜。

电化学科学的丰富内容，可以图示如下：